Hemos obtenido una nueva arma en la lucha contra patógenos dañinos y, a menudo, resistentes a los antibióticos con el desarrollo de un material único diseñado para limitar la propagación de enfermedades y reemplazar los engorrosos protocolos de limpieza actuales en superficies de alto contacto, como pomos de puertas y pasamanos. P>
Utilizando la fuente de luz canadiense (CLS) de la Universidad de Saskatchewan (USask), investigadores de la Universidad de Windsor (UWindsor) han desarrollado y probado un compuesto de fluidos iónicos (a base de sal) y nanopartículas de cobre que pueden recubrir superficies y proporcionar gérmenes. -Protección libre que dura mucho más que la limpieza convencional a base de lejía. Para el Dr. Abhinandan (Ronnie) Banerjee, el material compuesto es muy superior a "alguien con lejía y un trapo tratando de mantener las superficies desinfectadas".
Al principio de la pandemia de COVID-19, Banerjee y sus colegas del equipo Trant de la Universidad de Windsor (un grupo de investigación centrado en materiales bioorgánicos sintéticos) se propusieron mejorar los protocolos de desinfección, que en ese momento a menudo implicaban la aplicación frecuente de compuestos como lejía.
"El problema con las técnicas de desinfección convencionales es que no son algo que se hace una sola vez", dijeron. "Se requiere un empleado dedicado o automatización" para mantener las superficies libres de gérmenes. Además, limpiar una superficie con frecuencia puede dañar el material subyacente, creando aún más oportunidades para que se acumulen patógenos.
El equipo ideó un material que aprovecha las propiedades germicidas naturales del cobre. Ahora están formulando una nueva combinación de materiales que será fácil de aplicar a las superficies y duradera. Banerjee explicó que las nanopartículas de cobre son atraídas electrostáticamente por las paredes celulares de los patógenos, "que debilitan y descomponen, provocando esencialmente la aniquilación bacteriana".
Los resultados del grupo se publican en la revista RSC Sustainability bajo el título creativo "Lethal Weapon IL (Ionic Liquid)". Una patente provisional otorgada recientemente les da a Banerjee y su equipo tiempo para encontrar un patrocinador industrial que ayude en la eventual comercialización del material de recubrimiento microbiano.
Sima Dehghandokht, Ph.D. de la Universidad de Windsor. estudiante que aportó su experiencia en microbiología alimentaria al grupo de Trant hace dos años, dijo que las aplicaciones potenciales del material van más allá de las perillas de las puertas, los pasamanos y los botones de los ascensores, para incluir hospitales, invernaderos, instalaciones de producción agroalimentaria e incluso laboratorios científicos "donde trabajamos con patógenos y bacterias dañinas todo el tiempo. Esto podría facilitar la vida de los científicos."
Es importante, añadió, considerar los efectos ambientales dañinos de los antimicrobianos como la lejía, dado que requieren aplicaciones repetidas y luego eliminación del producto.
Ambos investigadores reconocen que todavía quedan preguntas por responder sobre el material a base de cobre. Determinar exactamente cuánto tiempo el recubrimiento permanece efectivo es un siguiente paso importante, al igual que explorar los efectos antimicrobianos de otras nanopartículas como el zinc y el hierro, las cuales son "literalmente muy baratas", dijo Banerjee.
"Necesitamos analizar cómo cambiar las propiedades de las nanopartículas puede tener un efecto en extender la vida antimicrobiana del recubrimiento, pero también matar bacterias más agresivas que no se eliminan fácilmente con un simple roce con lejía".
"También necesitamos comprobar la toxicidad del compuesto", dijo Dahghandokht, para determinar si el contacto con el material podría provocar una reacción alérgica. Afortunadamente, el equipo de Trant tiene acceso a una bioimpresora 3D que puede replicar líneas celulares de piel humana para realizar más pruebas.
Banerjee y Dahghandokht coinciden en que tener acceso a la tecnología CLS es, y sigue siendo, fundamental para el desarrollo de su recubrimiento antimicrobiano.
"No podríamos haber realizado este trabajo sin la luz de alta intensidad del CLS", afirmó Banerjee. "Pudimos ver lo que sucede con las nanopartículas de cobre a lo largo del tiempo y cómo liberan una carga útil que es tóxica para las bacterias. (El CLS) ha sido una parte integral de esta investigación".
Más información: Abhinandan Banerjee et al, Arma letal IL:un material compuesto líquido iónico de nanocobre/tetraalquilfosfonio con potente actividad antibacteriana, RSC Sustainability (2023). DOI:10.1039/D3SU00203A
Información de la revista: Sostenibilidad de RSC
Proporcionado por Canadian Light Source
