Los científicos han revelado cómo los nanomateriales inspirados en las alas de los insectos pueden destruir las bacterias al contacto.
Las alas de las cigarras y las libélulas son asesinos naturales de bacterias, un fenómeno que ha impulsado a los investigadores a buscar formas de derrotar a las superbacterias resistentes a los medicamentos.
Se están desarrollando nuevas superficies antibacterianas, con diferentes nanopatrones que imitan la acción mortal de las alas de los insectos, pero los científicos apenas están comenzando a desentrañar los misterios de su funcionamiento.
en una revisión publicada en Nature Reviews Microbiology , los investigadores han detallado exactamente cómo estos patrones destruyen las bacterias: estirarlas, cortarlas o desgarrarlas.
La autora principal, la distinguida profesora Elena Ivanova de la Universidad RMIT, dijo que encontrar formas no químicas de matar bacterias era fundamental, con más de 700,000 personas que mueren cada año debido a una infección bacteriana resistente a los medicamentos.
"La resistencia bacteriana a los antibióticos es una de las mayores amenazas para la salud mundial y el tratamiento de rutina de las infecciones se está volviendo cada vez más difícil", dijo Ivanova.
"Cuando buscamos ideas en la naturaleza, encontramos que los insectos han desarrollado sistemas antibacterianos altamente efectivos.
"Si podemos entender exactamente cómo los nanopatrones inspirados en insectos matan las bacterias, podemos ser más precisos en la ingeniería de estas formas para mejorar su efectividad contra las infecciones.
"Nuestro objetivo final es desarrollar superficies antibacterianas escalables y de bajo costo para su uso en implantes y en hospitales, para ofrecer nuevas y poderosas armas en la lucha contra superbacterias mortales".
superficies que matan las bacterias
Las alas de las cigarras y las libélulas están cubiertas de diminutos nanopilares, que fueron los primeros nanopatrones desarrollados por científicos con el objetivo de imitar sus efectos bactericidas.
Desde entonces, también han diseñado con precisión otras nanoformas como láminas y alambres, todas diseñadas para dañar físicamente las células bacterianas.
Las bacterias que aterrizan en estas nanoestructuras se encuentran tiradas, estiradas o cortadas, rompiendo la membrana celular bacteriana y finalmente matándolas.
La nueva revisión por primera vez categoriza las diferentes formas en que estos nanopatrones superficiales entregan las fuerzas mecánicas necesarias para reventar la membrana celular.
"Nuestras nanoestructuras biomiméticas sintéticas varían sustancialmente en su rendimiento antibacteriano y no siempre está claro por qué", dijo Ivanova.
"También hemos luchado por encontrar la forma y las dimensiones óptimas de un nanopatrón en particular, para maximizar su poder letal.
"Si bien las superficies sintéticas que hemos estado desarrollando llevan la naturaleza al siguiente nivel, incluso mirando las libélulas, por ejemplo, vemos que diferentes especies tienen alas que son mejores para matar algunas bacterias que otras.
"Cuando examinamos las alas a nanoescala, vemos diferencias en la densidad, altura y diámetro de los nanopilares que cubren las superficies de estas alas, por lo que sabemos que conseguir las nanoestructuras correctamente es clave".
Ivanova dijo que producir superficies nanoestructuradas en grandes volúmenes de manera rentable, para que pudieran usarse en aplicaciones médicas o industriales, seguía siendo un desafío.
Pero los avances recientes en las tecnologías de nanofabricación se han mostrado prometedores para abrir una nueva era de nanotecnología antimicrobiana biomédica, dijo.
Video: http://www.youtube.com/watch?v=CyIrF5Jbrs8&feature=emb_logo
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad RMIT . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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