La sangre se desliza por la superficie repelente a la izquierda, pero se adhiere a una superficie sin tratar a la derecha. Crédito:Kevin Patrick Robbins, Universidad McMaster
Investigadores de la Universidad McMaster han resuelto un problema molesto mediante la ingeniería de recubrimientos de superficies que pueden repeler todo, como bacterias, virus y células vivas, pero puede modificarse para permitir excepciones beneficiosas.
El descubrimiento es muy prometedor para aplicaciones médicas y de otro tipo, haciendo posible implantes como injertos vasculares, Reemplazo de válvulas cardíacas y articulaciones artificiales para unirse al cuerpo sin riesgo de infección o coagulación de la sangre.
La nueva nanotecnología tiene el potencial de reducir en gran medida los falsos positivos y negativos en las pruebas médicas al eliminar la interferencia de elementos no objetivo en la sangre y la orina.
La investigación agrega una utilidad significativa a las superficies completamente repelentes que existen desde 2011. Esos revestimientos de superficie son útiles para impermeabilizar teléfonos y parabrisas. y repeler las bacterias de las áreas de preparación de alimentos, por ejemplo, pero han ofrecido una utilidad limitada en aplicaciones médicas donde se requiere una unión beneficiosa específica "Fue un gran logro tener superficies completamente repelentes, pero para maximizar los beneficios de tales superficies, necesitábamos crear una puerta selectiva que permitiera que los elementos beneficiosos se unieran a esas superficies, "explica Tohid DIdar del Departamento de Ingeniería Mecánica y Escuela de Ingeniería Biomédica de McMaster, el autor principal de un artículo que aparece hoy en la revista ACS Nano .
En el caso de una válvula cardíaca sintética, por ejemplo, una capa repelente puede evitar que las células sanguíneas se peguen y formen coágulos, haciéndolo mucho más seguro.
Los investigadores de la Universidad McMaster Tohid Didar, Maryam Badv y Sara M. Imani (sentadas). Crédito:Kevin Patrick Robbins, Universidad McMaster
"Un recubrimiento que repele las células sanguíneas podría eliminar potencialmente la necesidad de medicamentos como la warfarina que se utilizan después de los implantes para reducir el riesgo de coágulos, "dice la coautora Sara Imani, un doctorado en McMaster estudiante de Ingeniería Biomédica.
Todavía, ella explica, un recubrimiento completamente repelente también evita que el cuerpo integre la nueva válvula en el tejido del corazón.
Al diseñar la superficie para permitir la adhesión solo con células de tejido cardíaco, los investigadores están haciendo posible que el cuerpo integre la nueva válvula de forma natural, evitando las complicaciones del rechazo. Lo mismo sería cierto para otros implantes, como articulaciones artificiales y endoprótesis que se utilizan para abrir los vasos sanguíneos.
"Si desea que un dispositivo funcione mejor y no sea rechazado por el cuerpo, Esto es lo que necesitas hacer, "dice la coautora Maryam Badv, también un Ph.D. McMaster. estudiante de Ingeniería Biomédica. "Es un gran problema en medicina".
Fuera del cuerpo Las superficies repelentes diseñadas selectivamente podrían hacer que las pruebas de diagnóstico sean mucho más precisas al permitir solo el objetivo particular de una prueba:un virus, bacteria o célula cancerosa, por ejemplo, para ceñirse al biosensor que lo está buscando, una ventaja crítica dados los desafíos de realizar pruebas en fluidos complejos como sangre y orina.
Los investigadores, quien colaboró con Jeffrey Weitz del Instituto de Investigación de Trombosis y Aterosclerosis en Hamilton Health Sciences para comprender los desafíos relacionados con la realización de implantes exitosos, ahora están trabajando en las próximas etapas de la investigación para que su trabajo sea de uso clínico.
