Uma representação 3D de bactérias vivas. Crédito:Dr. Chaitali Dekiwadia / RMIT Microscopy and Microanalysis Facility
Pesquisadores da Universidade RMIT desenvolveram uma nova enzima artificial que usa luz para matar bactérias.
As enzimas artificiais podem um dia ser usadas na luta contra infecções, e para manter espaços públicos de alto risco, como hospitais, livres de bactérias como E. coli e Golden Staph.
E. coli pode causar disenteria e gastroenterite, enquanto Golden Staph é a principal causa de infecções secundárias adquiridas em hospitais e infecções crônicas de feridas.
Feitos a partir de pequenos nanobastões - 1000 vezes menores que a espessura do cabelo humano - os "NanoZymes" usam luz visível para criar espécies de oxigênio altamente reativas que rapidamente decompõem e matam as bactérias.
Pesquisador-chefe, Professor Vipul Bansal, que é um Australian Future Fellow e diretor do Sir Ian Potter NanoBioSensing Facility da RMIT, disse que os novos NanoZymes oferecem uma grande vantagem sobre a capacidade da natureza de matar bactérias.
"Por vários anos, temos tentado desenvolver enzimas artificiais que podem combater bactérias, ao mesmo tempo que oferece oportunidades de controlar infecções bacterianas usando 'gatilhos' e 'estímulos' externos, - disse Bansal. - Agora finalmente o descobrimos.
"Nossos NanoZymes são enzimas artificiais que combinam luz com umidade para causar uma reação bioquímica que produz radicais OH e quebra as bactérias. A atividade antibacteriana da natureza não responde a gatilhos externos, como a luz.
Uma representação 3D de bactérias mortas após entrar em contato com os NanoZymes. Crédito:Dr. Chaitali Dekiwadia / RMIT Microscopy and Microanalysis Facility
"Mostramos que, quando iluminada com um flash de luz branca, a atividade de nossos NanoZymes aumenta em mais de 20 vezes, formando buracos nas células bacterianas e matando-as de forma eficiente.
"Esta próxima geração de nanomateriais provavelmente oferecerá novas oportunidades em superfícies livres de bactérias e no controle da disseminação de infecções em hospitais públicos."
Os NanoZymes funcionam em uma solução que imita o fluido de uma ferida. Esta solução pode ser pulverizada sobre as superfícies.
Os NanoZymes também são produzidos como pós para misturar com tintas, cerâmicas e outros produtos de consumo. Isso pode significar paredes e superfícies livres de bactérias em hospitais.
Banheiros públicos - locais com altos níveis de bactérias, e em particular E. coli —São também uma localização privilegiada para os NanoZymes, e os pesquisadores acreditam que sua nova tecnologia pode até ter o potencial de criar vasos sanitários com autolimpeza.
Embora os NanoZymes atualmente usem luz visível de tochas ou fontes de luz semelhantes, no futuro, eles poderiam ser ativados pela luz solar.
Uma visão microscópica que mostra onde as bactérias foram comidas pelos NanoZymes. Crédito:Dr. Chaitali Dekiwadia / RMIT Microscopy and Microanalysis Facility
Os pesquisadores demonstraram que os NanoZymes funcionam em um ambiente de laboratório. A equipe agora está avaliando o desempenho de longo prazo dos NanoZymes em produtos de consumo.
"A próxima etapa será validar a capacidade de matar bactérias e cicatrizar feridas desses NanoZymes fora do laboratório, "Disse Bansal.
"Esta tecnologia NanoZyme tem um potencial enorme, e estamos buscando o interesse de indústrias apropriadas para o desenvolvimento conjunto de produtos. "
A descoberta do NanoZyme foi publicada recentemente na revista Nanomateriais aplicados da ACS .
