Crédito:Universidad RMIT
Los investigadores han utilizado metales líquidos para desarrollar una nueva tecnología de destrucción de bacterias que podría ser la respuesta al problema mortal de la resistencia a los antibióticos.
La tecnología utiliza nanopartículas de metal líquido magnético para triturar las bacterias y la biopelícula bacteriana, la "casa" protectora en la que prosperan las bacterias, sin dañar las células buenas.
Publicado en ACS Nano , la investigación dirigida por la Universidad RMIT ofrece una nueva dirección revolucionaria en la búsqueda de mejores tecnologías para combatir las bacterias.
La resistencia a los antibióticos es una importante amenaza para la salud mundial, causando al menos 700, 000 muertes al año. Sin acción el número de muertos podría aumentar a 10 millones de personas al año para 2050, superando al cáncer como causa de muerte.
Los mayores problemas son la propagación de peligros superbacterias resistentes a los medicamentos y el crecimiento de infecciones de biopelículas bacterianas, que ya no se puede tratar con los antibióticos existentes.
El Dr. Aaron Elbourne dijo que los antibióticos habían revolucionado la salud desde que se descubrieron hace 90 años, pero que estaban perdiendo efectividad debido al mal uso.
"Nos dirigimos a un futuro posterior a los antibióticos, donde las infecciones bacterianas comunes, las lesiones menores y las cirugías de rutina podrían volver a ser mortales, "Elbourne, becario postdoctoral en el laboratorio de nanobiotecnología de RMIT, dijo.
"No es suficiente reducir el uso de antibióticos, necesitamos repensar por completo cómo combatimos las infecciones bacterianas.
"Las bacterias son increíblemente adaptables y, con el tiempo, desarrollan defensas frente a las sustancias químicas que se utilizan en los antibióticos, pero no tienen forma de enfrentarse a un ataque físico.
"Nuestro método utiliza metales líquidos diseñados con precisión para desgarrar físicamente las bacterias en pedazos y romper la biopelícula donde las bacterias viven y se multiplican.
"Con un mayor desarrollo, Esperamos que esta tecnología pueda ser la forma de ayudar a que la resistencia a los antibióticos sea historia ".
Seamos físicos:nueva forma de matar bacterias
El equipo de RMIT detrás de la tecnología es el único grupo en el mundo que investiga el potencial antibacteriano de las nanopartículas magnéticas de metal líquido.
Cuando se expone a un campo magnético de baja intensidad, estas gotas de tamaño nanométrico cambian de forma y desarrollan bordes afilados.
Cuando las gotitas se ponen en contacto con una biopelícula bacteriana, sus movimientos y bordes nanoafilados rompen la biopelícula y rompen físicamente las células bacterianas.
En el nuevo estudio, el equipo probó la efectividad de la tecnología contra dos tipos de biopelículas bacterianas (Gram-positivas y Gram-negativas).
Después de 90 minutos de exposición a las nanopartículas de metal líquido, ambas biopelículas fueron destruidas y el 99 por ciento de las bacterias estaban muertas. En tono rimbombante, Las pruebas de laboratorio mostraron que las gotitas que destruyen las bacterias no afectaron a las células humanas.
El Dr. Vi Khanh Truong, becario postdoctoral, dijo que la tecnología versátil podría algún día usarse en una variedad de formas para tratar infecciones.
"Podría utilizarse como recubrimiento en aerosol para implantes, para hacerlos poderosamente antibacterianos y reducir las altas tasas de infección para procedimientos como reemplazos de cadera y rodilla, "dijo Truong, actualmente en la Universidad Estatal de Carolina del Norte con una beca Fulbright para promover la investigación.
"También existe la posibilidad de convertir esto en un tratamiento inyectable que podría usarse en el sitio de la infección".
La siguiente etapa de la investigación, probar la eficacia de la tecnología en ensayos preclínicos con animales, ya está en marcha. y el equipo espera pasar a ensayos clínicos en humanos en los próximos años.
Dirigido por Truong, Elbourne y el Dr. James Chapman, el equipo multidisciplinario también planea expandir la tecnología más allá del tratamiento antibacteriano, explorando cómo podría usarse para:
