As infecções bacterianas relacionadas aos implantes médicos representam um grande fardo para a saúde e causam grande sofrimento aos pacientes em todo o mundo. Agora, pesquisadores da Chalmers University of Technology, Suécia, desenvolveram um novo método para prevenir tais infecções, cobrindo um material à base de grafeno com moléculas bactericidas.

"Por meio de nossa pesquisa, conseguimos ligar moléculas antibacterianas insolúveis em água ao grafeno, e ter a liberação das moléculas de forma controlada, forma contínua do material, "diz Santosh Pandit, pesquisador do Departamento de Biologia e Engenharia Biológica da Chalmers, e primeiro autor do estudo que foi publicado recentemente em Relatórios Científicos .

“Esse é um requisito essencial para que o método funcione. A forma como ligamos as moléculas ativas ao grafeno também é muito simples, e pode ser facilmente integrado em processos industriais. "

Certas bactérias podem formar camadas superficiais impenetráveis, ou 'biofilmes, "em implantes cirúrgicos, como implantes dentários e outros implantes ortopédicos, e representam um grande problema para a saúde em todo o mundo. Biofilmes são mais resistentes do que outras bactérias, e as infecções são, portanto, muitas vezes difíceis de tratar, levando a grande sofrimento para os pacientes, e nos piores casos, necessitando de remoção ou substituição dos implantes. Além dos efeitos nos pacientes, isso acarreta grandes custos para os provedores de saúde.

O grafeno é adequado como um material de fixação

Há uma variedade de insolúveis em água, ou hidrofóbico, drogas e moléculas que podem ser usadas por suas propriedades antibacterianas. Mas, para que sejam usados ​​no corpo, eles devem ser anexados a um material, o que pode ser difícil e trabalhoso para fabricar.

"O grafeno oferece um grande potencial aqui para interação com moléculas hidrofóbicas ou drogas, e quando criamos nosso novo material, fizemos uso dessas propriedades. O processo de ligação das moléculas antibacterianas ocorre com a ajuda do ultrassom, "diz Santosh Pandit.

No estudo, o material de grafeno foi coberto com ácido úsnico, que é extraído de líquenes, por exemplo, líquen frutico. Pesquisas anteriores mostraram que o ácido úsnico tem boas propriedades bactericidas. Ele age evitando que as bactérias formem ácidos nucléicos, especialmente inibindo a síntese de RNA, e, assim, bloqueando a produção de proteínas na célula.

Método simples abre caminho para drogas futuras

O ácido úsnico foi testado quanto à sua resistência às bactérias patogênicas Staphylococcus aureus e Staphylococcus epidermidis, dois culpados comuns para a formação de biofilme em implantes médicos. O novo material dos pesquisadores apresentou uma série de propriedades promissoras. Além de resultados bem-sucedidos para a integração do ácido úsnico na superfície do material de grafeno, eles também observaram que as moléculas de ácido úsnico foram liberadas de maneira controlada e contínua, evitando assim a formação de biofilmes na superfície.

"Ainda mais importante, nossos resultados mostram que o método para ligar as moléculas hidrofóbicas ao grafeno é simples. Ele abre o caminho para uma proteção antibacteriana mais eficaz de produtos biomédicos no futuro. Estamos agora planejando ensaios em que exploraremos a ligação de outras moléculas hidrofóbicas e drogas com potencial ainda maior para tratar ou prevenir várias infecções clínicas, "diz Santosh Pandit.