Uma solução poderosa para a propagação global da resistência antimicrobiana pode em breve estar disponível, graças aos pesquisadores A * STAR, que propuseram uma alternativa física e ecológica aos agentes antibacterianos bioquimicamente ativos.

Normalmente transmitido por contato com superfícies contaminadas, infecções bacterianas representam sérias ameaças à saúde em ambientes médicos. Agentes antibacterianos de pequenas moléculas, que são comumente usados ​​em anti-sépticos, desinfetantes, e conservantes, e outros produtos de cuidado ao consumidor, pode prevenir a infecção cruzada, aniquilando bactérias em superfícies tocadas com frequência. Contudo, seu uso excessivo contribui para a resistência antimicrobiana. Essas substâncias tóxicas e persistentes também podem prejudicar o meio ambiente, perturbando o equilíbrio ecológico dos solos e colocando em risco a vida aquática.

Em resposta a isso, Yugen Zhang e Yuan Yuan, do Instituto de Bioengenharia e Nanotecnologia desenvolveram superfícies nanoestruturadas que destroem bactérias por meio físico, ao invés de interações bioquímicas¹. Essas superfícies imitam os padrões antimicrobianos formados por pilares ultrapequenos nas asas da cigarra. “Além de ser limpo e seguro, esta tecnologia não requer produtos químicos aplicados externamente, "diz Zhang.

Os pesquisadores adicionaram uma solução à base de zinco a várias superfícies, incluindo borracha, copo, Madeira, e folha de metal, em seguida, as superfícies foram imersas em uma solução aquosa contendo 2-metilimidazol rico em aminas para formar um denominado revestimento de estrutura de imidazolato zeolítico. O revestimento consistia em uma série de minúsculos, cristais semelhantes a adagas com carga positiva que cresceram perpendicularmente aos substratos.

"Usamos materiais baratos e um método simples para criar essa estrutura nanodaga em diferentes tipos de superfícies, "diz Zhang observando que sua equipe teve que experimentar várias fórmulas antes de encontrar as condições de crescimento adequadas.

Independentemente do substrato revestido, os arranjos de nano-dagger mataram efetivamente as bactérias resistentes a antibióticos Escherichia coli e Staphylococcus aureus, bem como o fungo Candida albicans, demonstrando sua ampla aplicabilidade. Eles também mantiveram sua atividade antibacteriana quando expostos quatro vezes consecutivas a E. coli durante dois meses, provando sua durabilidade.

De acordo com Zhang, as cargas positivas posicionadas nas nanodaggers atraem primeiro as células bacterianas que carregam membranas carregadas negativamente, fazendo-os aderir à superfície revestida. Próximo, as pontas afiadas das nano-adagas rasgam as membranas celulares através de forças eletrostáticas e gravitacionais.

"Estamos realmente entusiasmados com a excelente propriedade de eliminação de bactérias dessa tecnologia e acreditamos que ela terá uma ampla gama de aplicações na vida real, ", diz Zhang. Sua equipe está atualmente trabalhando no desenvolvimento de protótipos de superfície nano-adaga e outras superfícies nano-padronizadas antimicrobianas usando materiais diferentes.