p Com base em uma enzima encontrada na natureza, pesquisadores do Rensselaer Polytechnic Institute criaram um revestimento em nanoescala para equipamentos cirúrgicos, paredes do hospital, e outras superfícies que erradicam com segurança os resistentes à meticilina Staphylococcus aureus (MRSA), a bactéria responsável por infecções resistentes a antibióticos. p "Estamos construindo na natureza, "disse Jonathan S. Dordick, o Howard P. Isermann Professor de Engenharia Química e Biológica, e diretor do Centro de Rensselaer para Biotecnologia e Estudos Interdisciplinares. "Aqui temos um sistema em que a superfície contém uma enzima que é segura para o manuseio, não parece levar à resistência, não contamina o meio ambiente, e não se entope com restos de células. A bactéria MRSA entra em contato com a superfície, e eles são mortos. "

p Em testes, 100 por cento do MRSA em solução foram eliminados dentro de 20 minutos de contato com uma superfície pintada com tinta látex misturada com o revestimento.

p O novo revestimento casa nanotubos de carbono com lisostafina, uma enzima de ocorrência natural usada por cepas não patogênicas de bactérias Staph para se defender contra Staphylococcus aureus, incluindo MRSA. O "conjugado" nanotubo-enzima resultante pode ser misturado com qualquer número de acabamentos de superfície - em testes, foi misturado com tinta de látex comum.

p Ao contrário de outros revestimentos antimicrobianos, é tóxico apenas para MRSA, não depende de antibióticos, e não libera produtos químicos para o meio ambiente nem fica entupido com o tempo. Pode ser lavado repetidamente sem perder a eficácia e tem uma vida útil de armazenamento a seco de até seis meses.

p A pesquisa, liderado por Dordick e Ravi Kane, professor do Departamento de Engenharia Química e Biológica da Rensselaer, junto com a colaboração de Dennis W. Metzger no Albany Medical College, e Ravi Pangule, um estudante de graduação em engenharia química no projeto, foi publicado na edição de julho da revista ACS Nano , publicado pela American Chemical Society.

p Dordick disse que o revestimento de nanotubo-enzima se baseia em vários anos de trabalhos anteriores incorporando enzimas em polímeros. Em estudos anteriores, Dordick e Kane descobriram que as enzimas ligadas aos nanotubos de carbono eram mais estáveis ​​e mais densamente compactadas quando incorporadas aos polímeros do que as enzimas sozinhas.

p "Se colocarmos uma enzima diretamente em um revestimento (como uma tinta), ela vai sair lentamente, "Kane disse." Queríamos criar um ambiente estabilizador, e os nanotubos nos permitem fazer isso. "

p Tendo estabelecido os fundamentos da incorporação de enzimas em polímeros, eles voltaram sua atenção para aplicações práticas.

p "Nós nos perguntamos - houve exemplos na natureza em que enzimas que têm atividade contra bactérias podem ser exploradas?" Disse Dordick. A resposta foi sim e a equipe rapidamente se concentrou na lisostafina, uma enzima secretada por cepas de Staph não patogênicas, inofensivo para humanos e outros organismos, capaz de matar Staphylococcus aureus , incluindo MRSA, e disponíveis comercialmente.

p "É muito eficaz. Se você colocar uma pequena quantidade de lisostafina em uma solução com Staphylococcus aureus , você verá a bactéria morrer quase imediatamente, "Kane disse.

p A lisostafina atua primeiro se ligando à parede celular bacteriana e, em seguida, cortando a parede celular (o nome da enzima deriva do grego "lise", que significa "afrouxar ou liberar").

p "A lisostafina é excepcionalmente seletiva, "Dordick disse." Não funciona contra outras bactérias e não é tóxico para as células humanas. "

p A enzima é ligada ao nanotubo de carbono com uma ligação curta de polímero flexível, que melhora sua capacidade de atingir a bactéria MRSA, disse Kane.

p "Quanto mais a lisostafina é capaz de se mover, mais ele é capaz de funcionar ", disse Dordick.

p Eles testaram com sucesso o conjugado nanotubo-enzima resultante no Albany Medical College, onde Metzger mantém cepas de MRSA.

p “No final do dia, temos um agente muito seletivo que pode ser usado em uma ampla gama de ambientes - tintas, Revestimento, Instrumentos médicos, maçanetas, máscaras cirúrgicas - e é ativo e estável, "Kane disse." Está pronto para usar quando você estiver pronto para usá-lo.

p A abordagem de nanotubo-enzima provavelmente se mostrará superior às tentativas anteriores de agentes antimicrobianos, que se enquadram em duas categorias:revestimentos que liberam biocidas, ou revestimentos que "lançam" bactérias.

p Os revestimentos que liberam biocidas - que funcionam de maneira semelhante à tinta antiincrustante marinha - apresentam efeitos colaterais prejudiciais e perdem eficácia com o tempo, à medida que seu ingrediente ativo se espalha para o meio ambiente.

p Revestimentos que eliminam bactérias - usando policatiões anfipáticos e peptídeos antimicrobianos - tendem a obstruir, também perdendo eficácia.

p O revestimento de nanotubo-lisostafina não faz nem, disse Dordick.

p "Passamos um bom tempo demonstrando que a enzima não saiu da tinta durante os experimentos antibacterianos. foi surpreendente que a enzima funcionou tão bem enquanto permaneceu incorporada perto da superfície da tinta, "Dordick disse.

p O fatiamento da enzima ou ação "lítica" também significa que o conteúdo das células bacterianas se dispersa, ou pode ser removido enxaguando ou lavando a superfície.

p Kane também disse que é improvável que o MRSA desenvolva resistência a uma enzima que ocorre naturalmente.

p "A lisostafina evoluiu ao longo de centenas de milhões de anos para ser muito difícil para o Staphylococcus aureus resistir, "Kane disse." É um mecanismo interessante que essas enzimas usam e que aproveitamos. "