Los estudios han demostrado que las alas de las libélulas y las cigarras evitan el crecimiento bacteriano debido a su estructura natural. Las superficies de sus alas están cubiertas de nanopilares que los hacen parecer un lecho de clavos. Cuando las bacterias entran en contacto con estas superficies, sus membranas celulares se rompen inmediatamente y mueren. Esto inspiró a los investigadores del Instituto de Bioingeniería y Nanotecnología (IBN) de A * STAR a inventar un nano revestimiento antibacteriano para desinfectar superficies que se tocan con frecuencia, como las manijas de las puertas. Mesas y botones de elevación. Esta tecnología resultará particularmente útil para crear superficies libres de bacterias en lugares como hospitales y clínicas. donde la esterilización es importante para ayudar a controlar la propagación de infecciones. Su nueva investigación fue publicada recientemente en la revista Pequeña .

El 80 por ciento de las infecciones comunes se transmiten a través de las manos. según el B.C. Centro para el Control de Enfermedades. Desinfectar las superficies que se tocan con frecuencia ayuda a reducir la propagación de gérmenes dañinos por nuestras manos, pero requeriría una desinfección manual y repetida porque los gérmenes crecen rápidamente. Los desinfectantes actuales también pueden contener sustancias químicas como el triclosán que no se reconocen como seguras y eficaces 2, y puede provocar resistencia bacteriana y contaminación ambiental si se usa ampliamente.

“Existe una necesidad urgente de una mejor manera de desinfectar las superficies sin causar resistencia bacteriana o daño al medio ambiente. Esto nos ayudará a prevenir la transmisión de enfermedades infecciosas por contacto con superficies, ", dijo la profesora Jackie Y. Ying, directora ejecutiva de IBN.

Para abordar este problema, un equipo de investigadores dirigido por el líder del grupo IBN, el Dr. Yugen Zhang, creó un nuevo nano revestimiento que puede matar espontáneamente las bacterias al entrar en contacto. Inspirado en estudios sobre libélulas y cigarras, los científicos del IBN cultivaron nanopíldoras de óxido de zinc, un compuesto conocido por sus propiedades antibacterianas y no tóxicas. Los nanopilares de óxido de zinc pueden matar una amplia gama de gérmenes como E. coli y S. aureus que comúnmente se transmiten por contacto con la superficie.

Ensayos en cerámica, vidrio, Las superficies de titanio y zinc mostraron que el recubrimiento eliminó eficazmente hasta el 99,9 por ciento de los gérmenes que se encuentran en las superficies. Como las bacterias mueren mecánicamente en lugar de químicamente, el uso del nano revestimiento no contribuiría a la contaminación ambiental. También, las bacterias no podrán desarrollar resistencia ya que son completamente destruidas cuando sus paredes celulares son perforadas por los nanopilares al entrar en contacto.

Otros estudios revelaron que el nano revestimiento demostró el mejor poder para matar bacterias cuando se aplica sobre superficies de zinc. en comparación con otras superficies. Esto se debe a que los nanopilares de óxido de zinc catalizaron la liberación de superóxidos (o especies reactivas de oxígeno), que incluso podría matar bacterias flotantes cercanas que no estuvieran en contacto directo con la superficie. Este súper poder de matar bacterias de la combinación de nanopilares y zinc amplía el alcance de las aplicaciones del recubrimiento más allá de las superficies duras.

Después, los investigadores estudiaron el efecto de colocar una pieza de zinc que había sido recubierta con nanopilares de óxido de zinc en agua que contenía E. coli. Todas las bacterias murieron sugiriendo que este material podría potencialmente usarse para la purificación de agua.

El Dr. Zhang dijo:"Nuestro nano revestimiento está diseñado para desinfectar superficies de una manera novedosa pero práctica. Este estudio demostró que nuestro revestimiento puede matar eficazmente los gérmenes en diferentes tipos de superficies, y también en agua. También pudimos lograr un poder de eliminación de súper bacterias cuando el recubrimiento se usó en superficies de zinc debido a su doble mecanismo de acción. Esperamos utilizar esta tecnología para crear superficies libres de bacterias de forma segura de manera económica y eficaz, especialmente en lugares donde los gérmenes tienden a acumularse ".

IBN ha recibido recientemente una subvención de la National Research Foundation, Oficina del Primer Ministro, Singapur, bajo su Programa de Investigación Competitiva para desarrollar aún más esta tecnología de recubrimiento en colaboración con el Hospital Tan Tock Seng para aplicaciones comerciales durante los próximos 5 años.