p A resistência aos antibióticos tornou-se um sério problema de saúde pública. Infecções hospitalares, próteses ou implantes cirúrgicos que infectam e não respondem ao tratamento são um verdadeiro desafio para a comunidade de pesquisa, que há anos busca alternativas para a eliminação efetiva dessas bactérias. Em 2012 os pesquisadores do Departamento de Engenharia Química da Universitat Rovira i Virgili, Vladimir Baulin e Sergey Pogodin, abriu uma linha de pesquisa para desenvolver modelos antibacterianos inspirados em insetos. As asas de, por exemplo, as moscas do dragão são feitas de estruturas complexas de formas geométricas nanométricas, que são altamente eficientes em matar bactérias. Em sua tentativa de compreender essas formas e reproduzi-las como novos materiais antibacterianos, uma equipe formada por Vladimir Baulin, Marc Werner, do Leibniz-Institut für Polymerforschung (Dresden, Alemanha) e Elena Ivanova da universidade australiana RMIT, descobriram que a elasticidade dos nanopilares é um fator chave porque eles podem reter e liberar energia suficiente para matar as bactérias. p A linha de pesquisa iniciada anos antes já havia constatado que as asas desses insetos são constituídas por uma estrutura de nanopilares que elimina as bactérias mecanicamente, que é conhecido como efeito biocida. Essas propriedades mecanobactericidas - pelas quais as bactérias são mortas quase instantaneamente quando entram em contato com os pilares sem qualquer necessidade de usar uma substância química - levantam inúmeras questões que os pesquisadores estão tentando responder experimentando diferentes formas e geometrias que os ajudarão para entender qual tem o efeito bactericida mais eficiente.

p Eles investigaram a capacidade bactericida em superfícies nanométricas variando a altura dos pilares e mantendo as outras dimensões constantes. Os resultados, que acabam de ser publicados no jornal PNAS , mostraram que a flexibilidade desses pilares está intimamente ligada à sua aparência. "Mesmo os materiais sólidos e rígidos tornam-se flexíveis se uma das dimensões for muito mais longa do que as outras (por exemplo, uma corda de violão ou um longo pilar), "diz Vladimir Baulin. Os pesquisadores desenvolveram um modelo físico que mostra que quando as bactérias entram em contato com esses pilares, elas podem acumular energia elástica mesmo em uma escala tão pequena. Graças a esse modelo agora é possível calcular a resposta elástica de outros estruturas e otimizar suas propriedades antibacterianas.

p As forças de deformação do pilar causadas pelo contato das bactérias são tão altas que podem até quebrar a parede celular da bactéria, fornecendo assim um novo mecanismo para matá-los. Essas forças estão associadas a tensões superficiais impostas às células bacterianas. Os pilares sob as bactérias que se aproximam se estendem mais nas bordas, enquanto os pilares localizados sob o centro da bactéria praticamente não mudam. O estudo mostra, então, que a variação gradual na altura dos pilares de uma superfície nanométrica pode determinar sua eficácia bactericida.

p Essa descoberta pode levar a uma classe completamente nova de materiais antibacterianos, que podem variar de embalagens para alimentos a filtros ou máscaras. Ao contrário dos filtros tradicionais, onde as bactérias permanecem, mas não são desativadas, o novo material elástico em nanoescala pode matar as bactérias com segurança em questão de minutos, o que significa que eles não podem ativar quaisquer mecanismos de defesa ou oferecer qualquer resistência, "concluiu Baulin.