As infecções são uma ameaça temida que pode ter consequências fatais após uma operação, no tratamento de feridas, e durante a engenharia de tecidos. Os hidrogéis biomiméticos com propriedades antimicrobianas "embutidas" podem diminuir significativamente esse perigo. No jornal Angewandte Chemie , os cientistas agora introduziram um gel que é ativado pela luz vermelha para produzir compostos de oxigênio reativos que matam bactérias e fungos com eficácia.

Os hidrogéis são redes de moléculas que retêm água em sua grade. Os hidrogéis antimicrobianos podem ser produzidos pela mistura ou anexação de componentes antimicrobianos a um gel de polímero. Pesquisadores da Universidade de Tecnologia de Hebei, Tianjin (China), Radboud University, Nijmegen (Holanda), e a Universidade de Queensland, Brisbane (Austrália) escolheu uma rota alternativa e usou a quimioterapia antimicrobiana fotodinâmica como modelo. Nesta técnica, os fotossensibilizadores entram em um estado de excitação quando irradiados com luz. Por meio de uma transição não radiativa, o fotossensibilizador entra de uma forma diferente, estado de excitação de longa duração. A transição pode transferir energia para as moléculas de oxigênio, formando espécies de oxigênio altamente reativas que matam micróbios.

A data, Os géis sintéticos com atividade antimicrobiana fotodinâmica não têm sido biocompatíveis nem biodegradáveis. Produtos de origem biológica, em contraste, abrigam o risco de contaminação ou reações imunológicas e apresentam resultados difíceis de reproduzir. A equipe liderada por Chengfen Xing superou esse desafio usando hidrogéis totalmente sintéticos com propriedades biomiméticas, que são propriedades que imitam sistemas biológicos. Eles selecionaram um polímero com uma estrutura helicoidal (poliisocianeto com cadeias de etilenoglicol enxertadas) que se forma poroso, hidrogéis altamente biocompatíveis com uma arquitetura semelhante a um fio que se assemelha às estruturas e propriedades mecânicas dos biogéis à base de colágeno e fibrina.

Os pesquisadores combinaram esse tipo de hidrogel com um fotossensibilizador baseado em politiofeno. Em solução, forma aglomerados desordenados e absorve a luz violeta. A incorporação nas regiões em forma de espiral do hidrogel força os politiofenos em uma reta, configuração linear. Neste formulário, a absorção é significativamente mais forte e deslocada para a região vermelha do espectro. Isso é preferível porque a luz vermelha pode penetrar mais profundamente e causar menos branqueamento do pigmento.

Os pesquisadores obtiveram, assim, um gel com excelente poder antimicrobiano contra bactérias, como Escherichia coli e Bacillus subtilis, bem como fungos como Candida albicans. Este pode ser um ponto de partida para fazer curativos com "tampas de infecção embutidas". As vantagens deste método de combate a patógenos:não é invasivo e seu efeito é controlável tanto na localização quanto na duração. Até mesmo bactérias resistentes a antibióticos podem ser mortas e o risco de causar novas resistências é muito menor.