Pronto podría estar disponible una solución poderosa para la propagación mundial de la resistencia a los antimicrobianos, gracias a los investigadores de A * STAR, que han ideado una alternativa física y ecológica a los agentes antibacterianos bioquímicamente activos.

Normalmente se transmite por contacto con superficies contaminadas, Las infecciones bacterianas plantean graves amenazas para la salud en los entornos médicos. Pequeños agentes antibacterianos moleculares, que se utilizan comúnmente en antisépticos, desinfectantes, y conservantes, y otros productos para el cuidado del consumidor, puede prevenir la infección cruzada al aniquilar las bacterias en las superficies que se tocan con frecuencia. Sin embargo, su uso excesivo contribuye a la resistencia a los antimicrobianos. Estas sustancias tóxicas y persistentes también pueden dañar el medio ambiente al alterar el equilibrio ecológico de los suelos y poner en peligro la vida acuática.

En respuesta a esto, Yugen Zhang y Yuan Yuan, del Instituto de Bioingeniería y Nanotecnología han desarrollado superficies nanoestructuradas que destruyen bacterias a través de procesos físicos, en lugar de interacciones bioquímicas¹. Estas superficies imitan los patrones antimicrobianos formados por pilares ultrapequeños en las alas de las cigarras. "Además de estar limpio y seguro, esta tecnología no requiere productos químicos aplicados externamente, "dice Zhang.

Los investigadores agregaron una solución a base de zinc a varias superficies, incluyendo caucho, vidrio, madera, y lámina de metal, luego se sumergen las superficies en una solución acuosa que contiene 2-metilimidazol rico en amina para formar el llamado revestimiento de estructura imidazolato zeolítico. El revestimiento consistía en una serie de pequeños cristales en forma de daga cargados positivamente que crecían perpendicularmente a los sustratos.

"Usamos materiales económicos y un método simple para crear esta estructura de nano-daga en diferentes tipos de superficies, "dice Zhang y señala que su equipo tuvo que probar numerosas fórmulas antes de encontrar las condiciones de crecimiento adecuadas.

Independientemente del sustrato revestido, las matrices de nano-dagas mataron eficazmente las bacterias resistentes a los antibióticos Escherichia coli y Staphylococcus aureus, así como el hongo Candida albicans, demostrando su amplia aplicabilidad. También conservaron su actividad antibacteriana cuando se expusieron cuatro veces consecutivas a E. coli durante dos meses. demostrando su durabilidad.

Según Zhang, las cargas positivas colocadas en las nano-dagas primero atraen a las células bacterianas que tienen membranas cargadas negativamente, haciéndolos adherirse a la superficie recubierta. Próximo, las afiladas puntas de las nano-dagas abren las membranas celulares a través de fuerzas electrostáticas y gravitacionales.

"Estamos realmente entusiasmados con la excelente propiedad de eliminación de bacterias de esta tecnología y creemos que tendrá una amplia variedad de aplicaciones en la vida real". ", dice Zhang. Su equipo está trabajando actualmente en el desarrollo de prototipos de superficies de nano-dagas y otras superficies antimicrobianas con patrones nano utilizando diferentes materiales.