Pesquisadores da North Carolina State University incorporaram com sucesso "fotossensibilizadores" em uma variedade de polímeros, dando a esses materiais a capacidade de tornar as bactérias e vírus inativos usando apenas oxigênio ambiente e luz de comprimento de onda visível. A nova abordagem abre a porta para uma série de novos produtos que visam reduzir a transmissão de patógenos resistentes a medicamentos.

"A transmissão de patógenos resistentes a antibióticos, incluindo os chamados 'superbactérias, 'representa uma ameaça significativa para a saúde pública, com milhões de casos médicos ocorrendo a cada ano apenas nos Estados Unidos, "diz Reza Ghiladi, professor associado de química da NC State e co-autor correspondente de um artigo sobre o trabalho. “Muitas dessas infecções são causadas por patógenos transmitidos pela superfície.

“Nosso objetivo com este trabalho foi desenvolver materiais autoesterilizantes, não tóxico e resiliente o suficiente para uso prático. E temos tido sucesso. "

"Muito trabalho foi feito para desenvolver moléculas fotossensibilizadoras que usam a energia da luz visível para converter o oxigênio do ar em oxigênio biocida 'singlete', que efetivamente abre buracos em vírus e bactérias, "diz Richard Spontak, distinto professor de engenharia química e biomolecular, professor de ciência e engenharia de materiais na NC State e co-autor do artigo. “Não há resistência a esse modo de ação.

"Contudo, a maior parte do trabalho anterior nessa área foi feito com substratos - como a celulose - que não são práticos para o uso diário em locais como hospitais. Nosso trabalho aqui vai muito além disso. "

A nova abordagem envolve a incorporação de fotossensibilizadores em hidrofóbicos, elastômeros semicristalinos, que são à prova d'água e mecanicamente resilientes - ao mesmo tempo que permitem que o oxigênio acesse os fotossensibilizadores. O que mais, a distribuição de fotossensibilizadores no material significa que ele manterá suas propriedades antimicrobianas mesmo se a superfície do material for arranhada ou desgastada.

"Este artigo se concentra em uma classe de polímeros, mas é uma prova de conceito fundamental que demonstra a capacidade de colocar esses fotossensibilizadores em uma variedade de materiais "macios" robustos sem sacrificar a funcionalidade, "Spontak diz." Esta é a ponta do iceberg. "

Em testes de laboratório, os pesquisadores descobriram que um polímero incorporado ao fotossensibilizador inativou pelo menos 99,89% de cinco cepas bacterianas - e 99,95% de dois vírus - quando exposto à luz por 60 minutos.

"Também demonstramos que podemos fazer esses materiais usando fotossensibilizadores e polímeros disponíveis comercialmente em um processo relativamente simples, "Ghiladi diz." Isso torna a fabricação em massa viável e menos dispendiosa do que as abordagens anteriores para a criação de materiais fotossensibilizadores.

"No momento, estamos procurando parceiros para trabalhar conosco em pesquisas usando esses materiais para tratar patógenos de importância nacional, como Clostridium difficile, que é classificado como um nível de perigo "urgente" pelo CDC, e antraz. "

"E embora desejemos buscar aplicações em ambientes de alta tecnologia, como hospitais, pensamos que existe um enorme potencial para melhorar a saúde em áreas pobres, "Spontak diz." Se pudermos desenvolver itens autoesterilizantes que ajudem a limitar a propagação de doenças em áreas com recursos médicos limitados, poderíamos salvar muitas vidas. "

O papel, "Photodynamic Polymers as Comprehensive Anti-Infective Materials:Staying Ahead of a Growing Global Threat, "é publicado na revista Materiais e interfaces aplicados ACS .