Escherichia coli. Crédito:Laboratorios de las Montañas Rocosas, NIAID, NIH
Los investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han desarrollado un método eficaz y ambientalmente benigno para combatir las bacterias mediante la ingeniería de partículas a nanoescala que agregan la potencia antimicrobiana de la plata a un núcleo de lignina. una sustancia ubicua que se encuentra en todas las células vegetales. Los hallazgos introducen ideas para mejorar, nanotecnología más ecológica y segura y podría conducir a una mayor eficiencia de los productos antimicrobianos utilizados en la agricultura y el cuidado personal.
En un estudio que se publica en Nanotecnología de la naturaleza 13 de julio El ingeniero de NC State Orlin Velev y sus colegas muestran que las nanopartículas de lignina infundidas con iones de plata, que están recubiertos con una capa de polímero cargada que les ayuda a adherirse a los microbios objetivo, mata eficazmente una amplia franja de bacterias, incluyendo E. coli y otros microorganismos dañinos.
A medida que las nanopartículas eliminan las bacterias objetivo, se agotan de plata. Las partículas restantes se degradan fácilmente después de su eliminación debido a su núcleo de lignina biocompatible, limitar el riesgo para el medio ambiente.
"La gente ha estado interesada en utilizar nanopartículas de plata con fines antimicrobianos, pero persisten las preocupaciones sobre su impacto ambiental debido a los efectos a largo plazo de las nanopartículas metálicas usadas liberadas en el medio ambiente, "dijo Velev, INVISTA Profesor de Ingeniería Química y Biomolecular en NC State y autor correspondiente del artículo. "Mostramos aquí un método económico y ambientalmente responsable para hacer antimicrobianos efectivos con núcleos de biomateriales".
Los investigadores utilizaron las nanopartículas para atacar a E. coli, una bacteria que causa intoxicación alimentaria; Pseudomonas aeruginosa, una bacteria común que causa enfermedades; Ralstonia, un género de bacterias que contiene numerosas especies de patógenos del suelo; y Staphylococcus epidermis, una bacteria que puede causar biopelículas dañinas en plásticos, como catéteres, en el cuerpo humano. Las nanopartículas fueron efectivas contra todas las bacterias.
El método permite a los investigadores la flexibilidad de cambiar la receta de las nanopartículas para apuntar a microbios específicos. Alexander Richter, primer autor del artículo y un doctorado del estado de Carolina del Norte. candidato que ganó un premio Lemelson-MIT 2015, dice que las partículas podrían ser la base para productos pesticidas de riesgo reducido con un costo reducido y un impacto ambiental minimizado.
"Esperamos que este método tenga un impacto amplio, ", Dijo Richter." Podemos incluir menos del ingrediente antimicrobiano sin perder efectividad y al mismo tiempo usar una técnica económica que tiene una menor carga ambiental. Ahora estamos trabajando para ampliar el proceso para sintetizar las partículas en condiciones de flujo continuo ".