Para detener la propagación de enfermedades podría usarse para revestir pantallas de teléfonos y teclados, así como el interior de catéteres y tubos respiratorios, que son una fuente importante de infecciones asociadas a la atención médica (IAAS).

Las IAAS más conocidas son causadas por Clostridioides difficile ( C. difficile ), resistente a la meticilina Staphylococcus aureus (MRSA) y Escherichia coli ( E. coli ). Ocurren comúnmente durante el tratamiento médico o quirúrgico de un paciente, o de visitar un centro de atención médica y representar una amenaza grave para la salud, convirtiéndolos en una prioridad clave para que el NHS los aborde.

La investigación, publicado hoy en Comunicaciones de la naturaleza , es el primero en mostrar un recubrimiento antimicrobiano activado por luz que mata con éxito las bacterias en baja intensidad, luz ambiental (300 Lux), como el que se encuentra en los pabellones y salas de espera. Previamente, revestimientos similares necesitaban luz intensa (3, 000 Lux), como el que se encuentra en los quirófanos, para activar sus propiedades letales.

La nueva capa bactericida está hecha de pequeños grupos de oro químicamente modificado incrustado en un polímero con cristal violeta, un tinte con propiedades antibacterianas y antifúngicas.

Primer autor, Dr. Gi Byoung Hwang (Química UCL), dijo:"Los tintes como el cristal violeta son candidatos prometedores para matar bacterias y mantener las superficies estériles, ya que se utilizan ampliamente para desinfectar heridas. Cuando se exponen a la luz brillante, crean especies reactivas de oxígeno, que a su vez matan a las bacterias dañando sus membranas protectoras y su ADN. Esto se amplifica cuando se combinan con metales como la plata, oro y óxido de zinc ".

"Otros recubrimientos han matado eficazmente las bacterias, pero solo después de la exposición a la luz ultravioleta, que es peligroso para los humanos, o fuentes de luz muy intensas, que no son muy prácticos. Nos sorprende ver cuán efectivo es nuestro recubrimiento para matar tanto S. aureus y E. coli con luz ambiental, haciéndolo prometedor para su uso en una variedad de entornos sanitarios, "añadió el profesor Ivan Parkin (Química de la UCL), autor principal y decano de Ciencias Físicas y Matemáticas de la UCL.

El equipo de químicos, Los ingenieros químicos y microbiólogos crearon el recubrimiento bactericida utilizando un método escalable y probaron qué tan bien mató S. aureus y E. coli contra recubrimientos de control y bajo diferentes condiciones de iluminación.

Las superficies de las muestras se trataron con el recubrimiento bactericida o con un recubrimiento de control antes de ser inoculadas con 100, 000 unidades formadoras de colonias (UFC) por ml de S. aureus y E. coli . El crecimiento de las bacterias se investigó en condiciones de luz blanca y oscura entre 200 y 429 lux.

Descubrieron que a la luz ambiental, una capa de control de cristal violeta en un polímero solo no mató a ninguna de las bacterias. Sin embargo, en las mismas condiciones de iluminación, el recubrimiento bactericida condujo a una reducción logarítmica de 3,3 en el crecimiento de S. aureus después de seis horas y una reducción logarítmica de 2,8 en el crecimiento de E. coli después de 24 horas.

" E. coli era más resistente al recubrimiento bactericida que S. aureus ya que tomó más tiempo lograr una reducción significativa en el número de bacterias viables en la superficie. Esto es presumiblemente porque E. coli tiene una pared celular con una estructura de doble membrana mientras que S. aureus solo tiene una barrera de membrana única, "explicó la coautora del estudio, la Dra. Elaine Allan (UCL Eastman Dental Institute).

El equipo descubrió inesperadamente que el recubrimiento mata las bacterias al producir peróxido de hidrógeno, un reactivo relativamente suave que se usa en las soluciones limpiadoras de lentes de contacto. Actúa atacando químicamente la membrana celular, y por lo tanto tarda más en actuar sobre bacterias con más capas de protección.

"Los racimos de oro en nuestro revestimiento son clave para generar el peróxido de hidrógeno, mediante la acción de la luz y la humedad. Dado que los grupos contienen solo 25 átomos de oro, se requiere muy poco de este metal precioso en comparación con recubrimientos similares, haciendo que nuestro revestimiento sea atractivo para un uso más amplio, ", comentó el autor principal, el profesor Asterios Gavriilidis (Ingeniería Química de la UCL).