La creciente preocupación por las infecciones resistentes a los antibióticos, junto con las infecciones adquiridas en el hospital predominantes por herramientas quirúrgicas, implantes y superficies muy tocadas, ha acelerado el desarrollo de material antimicrobiano en los últimos años.
Los métodos de química húmeda convencionales utilizados para crear materiales biocidas son complejos, requieren mucho tiempo y son costosos. En el Revista de física aplicada , por AIP Publishing, investigadores de Bélgica, República Checa e Italia presentan un tutorial en el que exploran una alternativa prometedora llamada ingeniería de superficie habilitada por plasma.
"La ingeniería basada en plasma es un método económico y respetuoso con el medio ambiente, porque no requiere el uso de disolventes y puede ampliarse a la producción industrial de forma relativamente sencilla", dijo el coautor Anton Nikiforov.
La tecnología se basa en plasma en desequilibrio, o gas parcialmente ionizado, que produce reacciones químicas para cambiar las propiedades en la superficie del material. Los diferentes niveles de temperatura dentro del plasma, generalmente gases nobles ionizados, oxígeno o aire, crean distintas sustancias químicasLas reacciones se pueden manipular ajustando la energía eléctrica para la activación de la superficie, la deposición del recubrimiento y la nanoestructuración de la superficie de prácticamente cualquier material sólido.
La ingeniería habilitada por plasma puede crear superficies que eliminan por contacto, antiincrustantes y de liberación de fármacos. Los materiales que eliminan por contacto destruyen microorganismos a través de las puntas microscópicas que perforan los microorganismos al contacto. Un estudio mostró que las estructuras nanopilares de silicio negro grabadas con plasma son altamente bactericidas contrauna variedad de bacterias, incluida Staphylococcus aureus, una bacteria resistente a los antibióticos bien conocida por causar infecciones graves de la piel que también pueden infectar el torrente sanguíneo, los pulmones, el corazón y los huesos.
Los materiales antiincrustantes evitan que los microorganismos se acumulen en las superficies para formar biopelículas y otros ambientes microbianos peligrosos. Algunos de estos materiales están inspirados en lo que la naturaleza ya ha inventado, como las propiedades antiincrustantes de las alas de cigarra y libélula, que están formadas por nanopilares quematan a los microbios al contacto y producen bioquímicos para repeler la humedad.
Los recubrimientos delgados superhidrofóbicos polimerizados con plasma, materiales repelentes al agua inspirados en la hoja de loto, también se han desarrollado e investigado extensamente por sus propiedades antiincrustantes. Con la falta de humedad, se evita que los microorganismos se adhieran y se reproduzcan en estas superficies.
Las superficies de liberación de fármacos controlan la liberación de compuestos antimicrobianos, lo que permite la administración de dosis altas de antibióticos a lugares específicos, lo cual es útil después de la cirugía. Por ejemplo, la vancomicina, un antibiótico común, se depositó dentro de partículas esféricas. Esto se logró en aerosoldeposición de plasma asistida que combina plasma de alta energía y aerosoles de fármacos.
Se han desarrollado numerosos métodos basados en plasma para crear tales superficies, incluido el grabado con plasma a presión atmosférica y a baja presión, la polimerización con plasma, la pulverización catódica, la agregación gaseosa de nanopartículas, la deposición de plasma asistida por aerosoles y varias combinaciones de los mismos métodos.
Aunque la ingeniería basada en plasma seguramente se acelerará, todavía hay desafíos que superar, incluida la necesidad de comprender mejor cómo se adhieren las bacterias a las superficies y qué está sucediendo exactamente a medida que se destruyen los microorganismos.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Americano de Física . Nota: el contenido puede editarse por estilo y longitud.
