p A bactéria Staphylococcus aureus ( S. aureus ) é uma fonte comum de infecções que ocorrem após cirurgias envolvendo articulações protéticas e válvulas cardíacas artificiais. O microrganismo em forma de uva adere a equipamentos médicos, e se entrar no corpo, pode causar uma doença séria e até mesmo fatal, chamada infecção por Staph. A recente descoberta de cepas resistentes a medicamentos de S. aureus torna as coisas ainda piores. p Uma infecção por Staph não pode começar a menos Estafilococo as células primeiro se agarram a uma superfície, Contudo, É por isso que os cientistas estão trabalhando duro para explorar materiais resistentes a bactérias como uma linha de defesa.

p Esta pesquisa agora está em nanoescala, graças a uma equipe de pesquisadores liderada por cientistas do Berkeley Lab. Eles investigaram, pela primeira vez, quão individual S. aureus as células aglomeram-se em nanoestruturas metálicas de várias formas e tamanhos que não são muito maiores do que as próprias células.

p Eles descobriram que a adesão bacteriana e as taxas de sobrevivência variam dependendo da forma da nanoestrutura. Seu trabalho pode levar a uma compreensão mais sutil do que torna uma superfície menos convidativa para as bactérias.

p "Ao compreender as preferências das bactérias durante a adesão, dispositivos de implante médico podem ser fabricados para conter características de superfície imunes à adesão de bactérias, sem a necessidade de quaisquer modificações químicas, "diz Mohammad Mofrad, um professor cientista na Divisão de Biociências Físicas do Berkeley Lab e professor de Bioengenharia e Engenharia Mecânica na UC Berkeley.

p Mofrad conduziu a pesquisa com Zeinab Jahed da Divisão de Biociências Físicas, o principal autor do estudo e um estudante de graduação no Laboratório de Biomecânica de Células Moleculares da UC Berkeley em Mofrad, em colaboração com cientistas da Universidade de Waterloo do Canadá.

p A pesquisa deles foi recentemente publicada online no jornal Biomateriais .

p Os cientistas usaram pela primeira vez técnicas litográficas e de galvanoplastia por feixe de elétrons para fabricar nanoestruturas de níquel de várias formas, incluindo pilares sólidos, pilares vazados, pilares em forma de c, e colunas em forma de x. Esses recursos têm diâmetros externos tão pequenos quanto 220 nanômetros. Eles também criaram nanoestruturas em forma de cogumelo com caules minúsculos e grandes saliências.

p Eles introduziram S. aureus células a essas estruturas, deu às células tempo para aderir, e então enxaguou as estruturas com água desionizada para remover todas as bactérias, exceto as mais solidamente ligadas.

p A microscopia eletrônica de varredura revelou quais formas são mais eficazes na inibição da adesão bacteriana. Os cientistas observaram taxas mais altas de sobrevivência de bactérias nos pilares em forma tubular, onde células individuais foram parcialmente embutidas nos orifícios. Em contraste, pilares sem orifícios tiveram as taxas de sobrevivência mais baixas.

p Os cientistas também descobriram que S. aureus as células podem aderir a uma ampla variedade de superfícies. As células não aderem apenas a superfícies horizontais, como esperado, mas para características altamente curvas, como as paredes laterais dos pilares. As células também podem ser suspensas nas saliências de nanoestruturas em forma de cogumelo.

p "As bactérias parecem sentir a nanotopografia da superfície e formar adesões mais fortes em nanoestruturas específicas, "diz Jahed.