A pandemia COVID-19 está aumentando o temor de novos patógenos, como vírus ou bactérias resistentes a medicamentos. Nesta nota, uma equipe de pesquisa coreana recentemente chamou a atenção para o desenvolvimento de tecnologia para remover bactérias resistentes a antibióticos por meio do controle da textura da superfície dos nanomateriais.

Uma equipe de pesquisa conjunta da POSTECH e da UNIST introduziu nanoestruturas texturizadas de superfície à base de FeCo-óxido misto (MTex) como plataforma magneto-catalítica altamente eficiente no jornal internacional Nano Letras . A equipe consistia dos professores In Su Lee e Amit Kumar com o Dr. Nitee Kumari do Departamento de Química da POSTECH e o Professor Yoon-Kyung Cho e o Dr. Sumit Kumar do Departamento de Engenharia Biomédica da UNIST.

Primeiro, os pesquisadores sintetizaram nanocristais de superfície lisa em que vários íons de metal foram envolvidos em uma casca de polímero orgânico e os aqueceram a uma temperatura muito alta. Durante o recozimento da casca de polímero, uma reação química de estado sólido de alta temperatura induziu a mistura de outros íons metálicos na superfície nanocristal, criando uma série de ramificações e buracos de poucos nm. Descobriu-se que essa textura de superfície única catalisa uma reação química que produz espécies reativas de oxigênio (ROS) que matam as bactérias. Também foi confirmado que era altamente magnético e facilmente atraído para o campo magnético externo. A equipe descobriu uma estratégia sintética para converter nanocristais normais sem características de superfície em nanocristais de óxido de metal misto altamente funcional.

A equipe de pesquisa chamou essa topografia de superfície - com galhos e buracos que se assemelham a um campo arado - de 'MTex'. Verificou-se que esta textura de superfície única aumenta a mobilidade das nanopartículas para permitir a penetração eficiente na matriz do biofilme, enquanto mostra alta atividade na geração de espécies reativas de oxigênio (ROS) que são letais para as bactérias.

Este sistema produz ROS em uma ampla faixa de pH e pode efetivamente se difundir no biofilme e matar as bactérias resistentes aos antibióticos. E uma vez que as nanoestruturas são magnéticas, os detritos do biofilme podem ser raspados até mesmo dos microcanais de difícil acesso.

"Este MTex recém-desenvolvido mostra alta atividade catalítica, distinto da superfície lisa estável das formas de espinélio convencionais, "explicou o Dr. Amit Kumar, um dos autores correspondentes do artigo. "Esta característica é muito útil na infiltração de biofilmes mesmo em pequenos espaços e é eficaz para matar as bactérias e remover biofilmes."

“Essa pesquisa permite regular a nanotexturização de superfície, que abre possibilidades para aumentar e controlar a exposição de sites ativos, "comentou o professor In Su Lee, que liderou a pesquisa." Antecipamos que as superfícies texturizadas em nanoescala contribuam significativamente no desenvolvimento de uma ampla gama de novas propriedades semelhantes a enzimas na interface nano-bio. "