La pandemia de COVID-19 está generando temores de nuevos patógenos como virus o bacterias resistentes a los medicamentos. En esta nota, Un equipo de investigación coreano ha llamado la atención recientemente por el desarrollo de la tecnología para eliminar bacterias resistentes a los antibióticos mediante el control de la textura de la superficie de los nanomateriales.

Un equipo de investigación conjunto de POSTECH y UNIST ha introducido nanoestructuras de textura superficial (MTex) a base de óxido de FeCo mixto como plataforma magnetocatalítica altamente eficiente en la revista internacional Nano letras . El equipo estaba formado por los profesores In Su Lee y Amit Kumar con el Dr. Nitee Kumari del Departamento de Química de POSTECH y el Profesor Yoon-Kyung Cho y el Dr. Sumit Kumar del Departamento de Ingeniería Biomédica de UNIST.

Primero, Los investigadores sintetizaron nanocristales de superficie lisa en los que varios iones metálicos se envolvieron en una capa de polímero orgánico y los calentaron a una temperatura muy alta. Al recocer la capa de polímero, una reacción química de estado sólido a alta temperatura inducida por la mezcla de otros iones metálicos en la superficie del nanocristal, creando una serie de ramas y agujeros del tamaño de unos pocos nm. Se descubrió que esta textura de superficie única cataliza una reacción química que produce especies reactivas de oxígeno (ROS) que matan a las bacterias. También se confirmó que es altamente magnético y se atrae fácilmente hacia el campo magnético externo. El equipo había descubierto una estrategia sintética para convertir nanocristales normales sin características superficiales en nanocristales de óxido de metal mixto altamente funcionales.

El equipo de investigación llamó a esta topografía de la superficie, con ramas y agujeros que se asemejan a los de un campo arado, 'MTex'. Se ha verificado que esta textura de superficie única aumenta la movilidad de las nanopartículas para permitir una penetración eficiente en la matriz de la biopelícula, al tiempo que muestra una alta actividad en la generación de especies reactivas de oxígeno (ROS) que son letales para las bacterias.

Este sistema produce ROS en un amplio rango de pH y puede difundirse eficazmente en la biopelícula y matar las bacterias incrustadas resistentes a los antibióticos. Y dado que las nanoestructuras son magnéticas, Los residuos de la biopelícula pueden eliminarse incluso de los microcanales de difícil acceso.

"Este MTex desarrollado recientemente muestra una alta actividad catalítica, distinta de la superficie lisa estable de las formas convencionales de espinela, "explicó el Dr. Amit Kumar, uno de los autores correspondientes del artículo. "Esta característica es muy útil para infiltrar biopelículas incluso en espacios pequeños y es eficaz para matar las bacterias y eliminar las biopelículas".

"Esta investigación permite regular la nanotexturización de la superficie, que abre posibilidades para aumentar y controlar la exposición de los sitios activos, ", comentó el profesor In Su Lee, quien dirigió la investigación." Anticipamos que las superficies con textura a nanoescala contribuirán significativamente al desarrollo de una amplia gama de nuevas propiedades similares a las enzimas en la interfaz nano-bio ".