Os pesquisadores desenvolveram um novo revestimento destruidor de superbactérias que poderia ser usado em curativos e implantes para prevenir e tratar infecções bacterianas e fúngicas potencialmente mortais.

O material é um dos mais finos revestimentos antimicrobianos desenvolvidos até hoje e é eficaz contra uma ampla gama de bactérias resistentes a medicamentos e células fúngicas, enquanto deixa as células humanas ilesas.

A resistência aos antibióticos é uma grande ameaça à saúde global, causando pelo menos 700, 000 mortes por ano. Sem o desenvolvimento de novas terapias antibacterianas, o número de mortos pode aumentar para 10 milhões de pessoas por ano até 2050, equivalendo a US $ 100 trilhões em custos de saúde.

Embora o fardo das infecções fúngicas para a saúde seja menos reconhecido, globalmente, eles matam cerca de 1,5 milhão de pessoas a cada ano e o número de mortos está crescendo. Uma ameaça emergente para pacientes com COVID-19 hospitalizados, por exemplo, é o fungo comum, Aspergillus, que pode causar infecções secundárias mortais.

O novo revestimento de uma equipe liderada pela Universidade RMIT é baseado em um material 2D ultrafino que até agora tem sido de interesse principalmente para a eletrônica de última geração.

Estudos com fósforo preto (PB) indicaram que ele tem algumas propriedades antibacterianas e antifúngicas, mas o material nunca foi examinado metodicamente para uso clínico potencial.

A nova pesquisa, publicado no jornal da American Chemical Society Materiais Aplicados e Interfaces , revela que o BP é eficaz em matar micróbios quando espalhado em camadas de nanotina em superfícies como titânio e algodão, usado para fazer implantes e curativos.

O co-pesquisador Dr. Aaron Elbourne disse que encontrar um material que pudesse prevenir infecções bacterianas e fúngicas foi um avanço significativo.

"Esses patógenos são responsáveis ​​por enormes prejuízos à saúde e à medida que a resistência aos medicamentos continua a crescer, nossa capacidade de tratar essas infecções torna-se cada vez mais difícil, "Elbourne, um pós-doutorado na Escola de Ciências da RMIT, disse.

"Precisamos de novas armas inteligentes para a guerra contra as superbactérias, que não contribuem para o problema da resistência antimicrobiana.

"Nosso revestimento nanotínico é um exterminador de insetos duplo que atua separando bactérias e células fúngicas, algo a que os micróbios terão dificuldade em se adaptar. Levaria milhões de anos para desenvolver naturalmente novas defesas para um ataque físico letal.

"Embora precisemos de mais pesquisas para poder aplicar esta tecnologia em ambientes clínicos, é uma nova direção empolgante na busca de maneiras mais eficazes de enfrentar este sério desafio de saúde. "

O pesquisador co-líder Professor Associado Sumeet Walia, da Escola de Engenharia do RMIT, já conduziu estudos inovadores usando BP para tecnologia de inteligência artificial e eletrônicos que imitam o cérebro.

"A pressão arterial se decompõe na presença de oxigênio, o que normalmente é um grande problema para a eletrônica e algo que tivemos que superar com uma engenharia de precisão meticulosa para desenvolver nossas tecnologias, "Walia disse.

"Mas acontece que os materiais que se degradam facilmente com o oxigênio podem ser ideais para matar micróbios - é exatamente o que os cientistas que trabalham com tecnologias antimicrobianas estavam procurando.

"Portanto, nosso problema era a solução deles."

Como funciona o eliminador de insetos nanothin

Conforme a BP se quebra, ele oxida a superfície de bactérias e células fúngicas. Este processo, conhecido como oxidação celular, no final das contas, funciona para separá-los.

No novo estudo, primeiro autor e Ph.D. o pesquisador Zo Shaw testou a eficácia das camadas nanotinas de BP contra cinco cepas comuns de bactérias, incluindo E. coli e MRSA resistente a medicamentos, bem como cinco tipos de fungos, incluindo Candida auris.

Em apenas duas horas, até 99% das células bacterianas e fúngicas foram destruídas.

Mais importante, o BP também começou a se autodegradar naquele tempo e se desintegrou totalmente em 24 horas - uma característica importante que mostra que o material não se acumulava no corpo.

O estudo de laboratório identificou os níveis ideais de BP que têm um efeito antimicrobiano mortal, enquanto deixam as células humanas saudáveis ​​e inteiras.

Os pesquisadores agora começaram a experimentar diferentes formulações para testar a eficácia em uma variedade de superfícies clinicamente relevantes.

A equipe está interessada em colaborar com potenciais parceiros da indústria para desenvolver ainda mais a tecnologia, para o qual um pedido provisório de patente foi depositado.