Estados Unidos. Para limitar las infecciones relacionadas con hospitales y clínicas, las instituciones han estado utilizando nuevos materiales, como uno comercialmente disponible que imita la piel de tiburón, para inhibir la capacidad de los microbios de adherirse a áreas de alto contacto como los rieles de la cama y las perillas de las puertas.
Pero dado el tiempo, las bacterias se acumularán, lo que hace que este método sea insuficiente, dicen los investigadores dirigidos por el científico de polímeros James Watkins en la Universidad de Massachusetts Amherst.
Ahora, en un informe publicado en la revista American Chemical Society ACS Applied Materials & Interfaces, Watkins y la ingeniera química Jessica Schiffman, con un equipo de sus estudiantes graduados, dicen que diseñaron un revestimiento fácilmente aplicado con nanopartículas de dióxido de titanio (TiO2) antimicrobianas fotocatalíticas que disminuye la fijación microbiana y desactiva las bacterias que ya están adheridas a las superficies.
Como explican, cuando las nanopartículas de TiO2 se exponen a la luz ultravioleta (UV), las reacciones químicas con agua e hidróxido forman radicales hidroxilo reactivos e iones superóxido que rompen las membranas externas de las bacterias al contacto y conducen a la muerte celular.
Además, las nanopartículas de TiO2 son de bajo costo, están ampliamente disponibles y pueden incorporarse en recubrimientos transparentes, a diferencia de los antimicrobianos más conocidos, como la plata y el cobre.
"Estas ventajas hacen que el TiO2 sea un candidato atractivo para su uso en revestimientos antimicrobianos superficiales de alto contacto", señalan.
La autora y doctora en ciencias poliméricas Feyza Dundar Arisoy y sus colegas utilizaron capacidades avanzadas de fabricación de rollo a rollo en el laboratorio de Watkins en el Instituto UMass Amherst de Ciencias de la Vida Aplicadas para imprimir sus propias superficies imitando a la piel de tiburón de compuestos de polímeros y cerámicos impregnados con nanopartículas de TiO2.
Informan que en sus experimentos, la superficie de la piel del tiburón sin nanopartículas redujo la unión de E. coli en un 70 por ciento en comparación con las películas lisas. Pero las superficies de piel de tiburón con nanopartículas de TiO2 expuestas a la luz ultravioleta durante una hora mataron más del 95 por ciento de E. coli y el 80 por ciento de Staphylococcus aureus dañino.
Los investigadores agregan que las propiedades de superficie de sus materiales de litografía nanoimpresa se pueden ajustar para diferentes aplicaciones y entornos, desde polímeros blandos y flexibles hasta cerámicas extremadamente duras y resistentes al desgaste, y su método de fabricación puede ampliarse para la producción en masa de recubrimientos de alto rendimiento. que repelen e inactivan las bacterias.
Arisoy y sus colegas observan: "Hasta donde tenemos conocimiento, este trabajo representa el primer uso informado de nanopartículas antibacterianas en patrones de piel de tiburón. La combinación de estrategias pasivas y activas en una sola superficie es la estrategia de diseño de materiales más prometedora para controlar las incrustaciones bacterianas".
Fuente: Universidad de Massachusetts Amherst.
