Un recubrimiento de galio y nanotubos usa microfisuras para eliminar bacterias
Una carga de un minuto con una batería de 9 voltios genera puntos calientes eléctricos que destruyen más del 80 % de los microbios resistentes en tres horas.
Los científicos de la Universidad Flinders han creado un recubrimiento antibacteriano de activación eléctrica que utiliza microfisuras deliberadas para destruir patógenos. La superficie flexible combina galio líquido con nanotubos de carbono, lo que permite que un breve pulso eléctrico de 9 voltios elimine bacterias resistentes a los antibióticos en pruebas de laboratorio sin dañar las células de la piel humana.
Convertir los defectos estructurales en puntos calientes eléctricos
En la ciencia de materiales convencional, las fisuras en la superficie suelen indicar un fallo estructural. Un equipo de investigación dirigido por el Biomedical Nanoengineering Laboratory de la Universidad Flinders tomó la dirección opuesta con un invento novedoso: utilizar microfisuras como conductos funcionales, según informó Interesting Engineering. El equipo combinó galio líquido, un metal que se funde cerca de la temperatura ambiente, con nanotubos de carbono conductores.
A medida que la mezcla compuesta se seca, se forman de manera natural pequeñas fisuras por toda la superficie. En lugar de debilitar la matriz, estas microfisuras concentran la corriente eléctrica en puntos calientes localizados. Cuando una carga eléctrica alcanza la superficie, el material también genera plasma: un gas energizado que libera moléculas reactivas conocidas por detener el crecimiento microbiano. Esta doble acción química y física somete a las células bacterianas a un intenso estrés intracelular.
«En lugar de ver las grietas como defectos, hemos demostrado que se pueden diseñar en los materiales para crear funciones útiles».
— Vi-Khanh Truong, profesor asociado de la Universidad Flinders
Pruebas de laboratorio contra bacterias hospitalarias resistentes
Los investigadores evaluaron el material frente a dos patógenos hospitalarios comunes: Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (MRSA) y Pseudomonas aeruginosa. Ambas especies resisten con frecuencia los antibióticos estándar y complican la recuperación de los pacientes ingresados. En las evaluaciones de laboratorio, el equipo aplicó un minuto de estimulación eléctrica con una batería de 9 voltios corriente.
En las tres horas posteriores a la estimulación, el recubrimiento eliminó más del 80 % de las células bacterianas. Ensayos paralelos de cultivo celular indicaron que el material siguió siendo compatible con células de la piel humana en los parámetros de laboratorio analizados. El estudio, publicado en la revista Small Structures, demostró que las fisuras estructurales pueden integrarse de forma intencionada en el diseño de una superficie antibacteriana.
Electrónica flexible y cuidado inteligente de heridas
El recubrimiento es estirable, flexible y conductor de la electricidad, propiedades que podrían ayudar a construir la próxima generación de prototipos de dispositivos médicos flexibles. Los investigadores imaginan integrar el material en apósitos inteligentes para heridas persistentes, o en parches corporales capaces de monitorizar la actividad muscular o cardiaca mientras previenen la colonización bacteriana localizada.
Pese a los prometedores datos de laboratorio, la tecnología sigue en una fase temprana de desarrollo. Los investigadores aún no han establecido su eficacia clínica ni su seguridad biológica en pacientes humanos, lo que significa que harán falta extensas pruebas preclínicas y clínicas —además de asegurar los derechos de patente— antes de que el concepto llegue a la fabricación médica.
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Traducido automáticamente del original en inglés. Leer el original
