p Aglomerados de nanopartículas magnéticas têm o poder de perfurar biofilmes para alcançar bactérias que podem contaminar os sistemas de tratamento de água, de acordo com cientistas da Rice University e da Universidade de Ciência e Tecnologia da China. p Os nanoclusters desenvolvidos por meio do Centro de Pesquisa de Engenharia de Tratamento de Água Habilitado por Nanotecnologia (NEWT) da Rice transportam bacteriófagos - vírus que infectam e se propagam em bactérias - e os distribuem a alvos que geralmente resistem à desinfecção química.

p Sem a atração de um hospedeiro magnético, esses "fagos" se dispersam em solução, em grande parte não conseguem penetrar nos biofilmes e permitir que as bactérias cresçam em solução e até mesmo corroam o metal, um problema caro para os sistemas de distribuição de água.

p O laboratório Rice do engenheiro ambiental Pedro Alvarez e colegas na China desenvolveram e testaram clusters que imobilizam os fagos. Um campo magnético fraco os atrai em biofilmes para seus alvos.

p A pesquisa é detalhada no Royal Society of Chemistry's Ciência Ambiental:Nano .

p "Esta nova abordagem, que surge da convergência de nanotecnologia e virologia, tem um grande potencial para tratar biofilmes de difícil erradicação de uma maneira eficaz que não gere subprodutos de desinfecção prejudiciais, "Alvarez disse.

p Os biofilmes podem ser benéficos em alguns reatores de tratamento de águas residuais ou de fermentação industrial devido às suas taxas de reação aprimoradas e resistência a tensões exógenas, disse o estudante de pós-graduação de Rice e co-autor principal Pingfeng Yu. "Contudo, biofilmes podem ser muito prejudiciais em sistemas de distribuição e armazenamento de água, uma vez que podem abrigar microorganismos patogênicos que representam problemas de saúde pública significativos e também podem contribuir para a corrosão e perdas econômicas associadas, " ele disse.

p O laboratório usou fagos polivalentes - capazes de atacar mais de um tipo de bactéria - para direcionar filmes cultivados em laboratório que continham cepas de Escherichia coli associadas a doenças infecciosas e Pseudomonas aeruginosa, que é propenso a resistência aos antibióticos.

p Os fagos foram combinados com nanoclusters de carbono, enxofre e óxido de ferro que foram posteriormente modificados com grupos amino. O revestimento de amino fez com que os fagos se ligassem aos aglomerados de cabeça para baixo, que deixou suas caudas infecciosas expostas e capazes de infectar bactérias.

p Os pesquisadores usaram um campo magnético relativamente fraco para empurrar os nanoclusters para o filme e interrompê-lo. Imagens mostraram que eles efetivamente mataram E. coli e P. aeruginosa sobre cerca de 90 por cento do filme em uma placa de teste de 96 poços contra menos de 40 por cento em uma placa com fagos sozinho.

p Os pesquisadores observaram que as bactérias ainda podem desenvolver resistência a fagos, mas a capacidade de interromper rapidamente os biofilmes tornaria isso mais difícil. Alvarez disse que o laboratório está trabalhando em "coquetéis" de fagos que combinariam vários tipos de fagos e / ou antibióticos com as partículas para inibir a resistência.