En la antigua Grecia, hace más de 3.000 años, los sabios utilizaban sales de plata para evitar que las heridas se infectaran. Estas sales siguieron utilizándose hasta que Alexander Fleming descubrió el primer antibiótico hace "apenas" 100 años. El uso de antibióticos representó un gran avance en el tratamiento de enfermedades infecciosas, pero pronto comenzó a surgir resistencia. Las bacterias, que llevan más tiempo en el planeta que nosotros, han encontrado formas de vencer a diferentes antibióticos y hoy la resistencia a los antibióticos es un importante problema de salud mundial.

En tiempos en los que todo evoluciona muy rápido, es interesante tomar perspectiva, volver un poco a los orígenes. Es por eso que la atención se ha vuelto a centrar en las sales de plata, que tanto tuvieron uso hace años y de hecho nunca dejaron de usarse. Las sales de plata son la base de cristales microscópicos o micromotores construidos por investigadores del Instituto de Investigación Química de Cataluña (ICIQ-CERCA) en Tarragona, en colaboración con el Instituto Catalán de Nanociencia y Nanotecnología (ICN2).

Estos cristales se mueven de forma autónoma (de ahí el nombre de micromotores) en medios acuosos bajo irradiación de luz visible. En su viaje, inactivan las bacterias presentes, convirtiéndose en una herramienta prometedora para la recuperación ambiental.

El grupo liderado por la Dra. Katherine Villa en el ICIQ, en colaboración con el ICN2, ha publicado un estudio en la revista Advanced Optical Materials que presenta una técnica sencilla para producir cristales microscópicos que se activan en presencia de luz. La activación implica un movimiento autónomo y la liberación de iones de plata y radicales libres con actividad antimicrobiana, autodegradándose, y dejando así el agua libre de los propios cristales.

El Dr. Villa dice:"Este trabajo es importante porque informamos un efecto sinérgico que incluye la capacidad de autopropulsión de los micromotores bajo estímulos luminosos, lo que permite una mayor difusión y dispersión de iones de plata, así como de radicales libres liberados".

Los investigadores desarrollan fácilmente estructuras microscópicas que contienen fosfato de plata y tienen forma de tetrápodos:una estructura cristalina formada por cuatro brazos, cada uno de unos cinco micrómetros de largo. Estos cristales, llamados TAM, se mueven de forma autónoma mediante fotocatálisis.

La fotocatálisis ocurre cuando la luz actúa como catalizador, en este caso, haciendo que el fosfato de plata de los TAM reaccione con el agua del medio, liberando oxígeno, iones de plata y radicales libres. Los compuestos generados a partir de la reacción son responsables de mover los TAM y, además, los radicales liberados y los iones de plata matan las bacterias presentes en el medio.

Esta acción bactericida se explica por el efecto de la plata sobre las paredes bacterianas, afectando su permeabilidad y provocando así daños irreparables en la pared celular, llevando a la bacteria a la muerte.

Los iones de plata liberados por estos micromotores se convierten en nanopartículas de plata que pueden recuperarse fácilmente mediante filtración, evitando contaminaciones adicionales. El Dr. Villa explica:"Los micromotores son dos veces más eficientes que las nanopartículas de plata solas, según los resultados obtenidos en el estudio. Además, si impedimos su movimiento, la capacidad antibacteriana de estos micromotores se reduce drásticamente".

Los micromotores son una herramienta muy interesante para la recuperación ambiental. El año pasado, el equipo del Dr. Villa desarrolló micromotores recubiertos con lacasa, un compuesto químico que acelera la conversión de urea en amoníaco.

La urea es un contaminante emergente, ya que es un producto común de actividades residenciales (la urea es el principal componente de la orina) y de diversos procesos industriales, mientras que el amoníaco está ganando importancia como fuente de energía verde; este compuesto se puede descomponer para producir hidrógeno y almacenarse como combustible ecológico.