En su estudio, publicado en la revista científica ACS Nano, el equipo demostró que al usar un láser para calentar una fina lámina de átomos de carbono (llamada grafeno) colocada en la superficie de un implante, podían matar más del 98 por ciento de la meticilina. Bacteria Staphylococcus aureus resistente (MRSA), que es una de las principales causas de infecciones adquiridas en hospitales.
Es más, al controlar con precisión la intensidad del láser, pudieron matar las bacterias sin dañar el tejido subyacente, lo que lo convierte en un método prometedor para prevenir infecciones en implantes como articulaciones artificiales, válvulas cardíacas, stents y catéteres.
El grafeno es un material formado por una única capa de átomos de carbono dispuestos en una red hexagonal y que tiene propiedades excepcionales, como ser extremadamente resistente, flexible, ligero y conductor de calor y electricidad. Por estas razones, el grafeno se ha estudiado ampliamente para una amplia gama de aplicaciones, incluidas la electrónica, el almacenamiento de energía y los dispositivos biomédicos.
El equipo de NTU Singapur, dirigido por el profesor asociado Javier García de Abajo, utilizó grafeno debido a sus excelentes propiedades térmicas y su capacidad para convertir la energía luminosa en calor, lo que le permite matar rápidamente las bacterias.
Cuando se apunta un láser sobre el grafeno, el material se calienta rápidamente, creando una zona localizada de alta temperatura que es letal para las bacterias. En sus experimentos, los investigadores descubrieron que el grafeno inducido por láser podía matar las bacterias MRSA en sólo unos segundos.
Además de matar las bacterias, el grafeno inducido por láser también impidió que las bacterias formaran una biopelícula, que es una capa delgada y viscosa de bacterias, levaduras y otros microorganismos que pueden crecer en superficies en contacto con el agua.
El grafeno inducido por láser es un enfoque prometedor para prevenir infecciones en implantes. Es eficaz para matar bacterias y prevenir la formación de biopelículas sin dañar el tejido subyacente.
Las biopelículas son un problema importante en la atención médica, ya que pueden dificultar mucho el tratamiento de infecciones y provocar enfermedades crónicas. También son una causa importante de infecciones asociadas a dispositivos, que son infecciones que ocurren en pacientes que tienen dispositivos médicos implantados en sus cuerpos.
"Las infecciones asociadas a dispositivos son una preocupación grave, ya que pueden provocar sepsis y otras afecciones potencialmente mortales", explica García de Abajo. "Es fundamental desarrollar nuevas estrategias para prevenir estas infecciones y creemos que el grafeno inducido por láser podría ser una solución prometedora".
Los investigadores planean seguir desarrollando su tecnología y trabajar para llevarla al mercado. También creen que el grafeno inducido por láser podría tener aplicaciones más allá de la asistencia sanitaria, como en la industria alimentaria o en sistemas de purificación de agua.
