Nanofilmes de nitreto de boro para proteção contra infecções bacterianas e fúngicas
p Christina Gudz, co-autor do estudo, um pesquisador do Laboratório de Nanomateriais Inorgânicos NUST MISIS. Crédito:Sergey Gnuskov / NUST MISIS
p Cientistas de materiais do NUST MISIS apresentaram nanorrevestimentos antibacterianos com base em nitreto de boro, que são altamente eficazes contra patógenos microbianos (até 99,99%). Eles podem se tornar uma alternativa segura aos antibióticos usuais em implantologia, uma vez que não apresentam efeitos colaterais negativos típicos. Os resultados do trabalho são publicados na revista científica internacional
Materiais e interfaces aplicados ACS . p Hoje em dia, devido ao aumento significativo no número de procedimentos cirúrgicos em todo o mundo, os cientistas estão resolvendo o problema de infecções microbianas causadas por implantes. Isso é especialmente sério durante operações ortopédicas e odontológicas. Não é segredo que a terapia medicamentosa concomitante para a inflamação ao redor dos implantes costuma levar a efeitos colaterais devido às propriedades características dos antibióticos, bem como suas altas doses.
p Um grupo de jovens cientistas do NUST MISIS propôs uma solução não padronizada para o problema, investigando a interação da bactéria Gram-negativa resistente a antibióticos Escherichia coli (E.coli) e um nanofilme consistindo de uma superfície estruturada de nitreto de boro. Descobriu-se que esse revestimento inativa 100% das células bacterianas após 24 horas.
p "O nitreto de boro hexagonal tem um complexo de propriedades físico-químicas e mecânicas únicas. Como resultado dos experimentos, descobrimos que a estrutura específica especial das nanopartículas de nitreto de boro fornece um efeito bactericida comparável ao de um antibiótico:as bactérias morrem como resultado do contato físico direto com uma superfície especial em forma de agulha do nano-filme. Ao mesmo tempo, não há efeitos colaterais típicos de um antibiótico nos tecidos do corpo, e o nitreto de boro em si não causa citotoxicidade, "disse Christina Gudz, co-autor do estudo, pesquisador do Laboratório de Nanomateriais Inorgânicos NUST MISIS.
p Os pesquisadores foram além e preencheram os microporos de uma fina camada de nitreto de boro com o antibiótico gentamicina. O resultado é um efeito antibacteriano devido à liberação completa do medicamento em um curto período inicial. Além disso, sua dose era uma ordem de magnitude menor do que com uma injeção convencional.
p "Levando em consideração o peso médio do paciente de 60 kg, sua dose diária de antibiótico é de aproximadamente 180 mg; desde que a área do implante seja, dizer, 30 cm
2
e dado que 55 μg de antibiótico são liberados do nanorrevestimento em estudo no primeiro dia, Acontece que o método proposto assume 100 vezes menos antibiótico do que com uma injeção padrão, "acrescentou Christina Gudz.
p De acordo com os autores do desenvolvimento, a aplicação de um filme antibacteriano à base de nanopartículas de nitreto de boro no implante pode minimizar o risco de contaminação bacteriana devido às propriedades físicas da própria superfície, assim como, no caso de modificação de antibióticos, entrega local de uma quantidade mínima do componente bactericida sem pesar o implante.
p Atualmente, a equipe está concluindo estudos in vitro dos revestimentos obtidos e também trabalhando na otimização do método de revestimento para seu uso futuro.