Micromotores à base de prata que eliminam bactérias podem se mover livremente em meios aquosos
Crédito:ICIQ Pesquisadores do ICIQ de Tarragona desenvolveram uma técnica simples para produzir cristais microscópicos que se ativam na presença de luz, liberando íons de prata com atividade antimicrobiana.
Na Grécia antiga, há mais de 3.000 anos, os sábios usavam sais de prata para evitar que as feridas infeccionassem. Esses sais continuaram a ser usados até que Alexander Fleming descobriu o primeiro antibiótico “apenas” há 100 anos. O uso de antibióticos representou um grande avanço no tratamento de doenças infecciosas, mas logo começaram a surgir resistências. As bactérias, que existem no planeta há mais tempo do que nós, encontraram formas de superar diferentes antibióticos, e hoje a resistência aos antibióticos é um importante problema de saúde global.
Em tempos em que tudo evolui muito rapidamente, é interessante ganhar perspectiva, voltar um pouco às origens. É por isso que as atenções se voltaram para os sais de prata, que tiveram tanto uso anos atrás e que na verdade nunca deixaram de ser usados. Os sais de prata são a base de cristais microscópicos ou micromotores construídos por investigadores do Instituto de Investigação Química da Catalunha (ICIQ-CERCA) em Tarragona, em colaboração com o Instituto Catalão de Nanociências e Nanotecnologia (ICN2).
Esses cristais se movem de forma autônoma (daí o nome micromotores) em meio aquoso sob irradiação de luz visível. Em sua jornada, inativam bactérias presentes, tornando-se uma ferramenta promissora para recuperação ambiental.
O grupo liderado pela Dra. Katherine Villa do ICIQ, em colaboração com o ICN2, publicou um estudo na revista Advanced Optical Materials que apresenta uma técnica simples para produção de cristais microscópicos que se ativam na presença de luz. A ativação envolve movimentação autônoma e liberação de íons de prata e radicais livres com atividade antimicrobiana, autodegradáveis, deixando a água livre dos próprios cristais.
Dr. Villa diz:"Este trabalho é importante porque relatamos um efeito sinérgico que inclui a capacidade de autopropulsão dos micromotores sob estímulos luminosos, permitindo maior difusão e dispersão de íons de prata, bem como liberação de radicais livres."
Os pesquisadores desenvolvem facilmente estruturas microscópicas contendo fosfato de prata e em forma de tetrápodes – uma estrutura cristalina formada por 4 braços, cada um com cerca de 5 micrômetros de comprimento. Esses cristais, chamados TAMs, movem-se de forma autônoma por meio de fotocatálise.
Crédito:ICIQ
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A fotocatálise ocorre quando a luz atua como catalisador, neste caso, fazendo com que o fosfato de prata dos TAMs reaja com a água do meio, liberando oxigênio, íons de prata e radicais livres. Os compostos gerados a partir da reação são responsáveis pela movimentação dos TAMs e, além disso, os radicais e íons de prata liberados matam as bactérias presentes no meio.
Essa ação bactericida é explicada pelo efeito da prata nas paredes bacterianas, afetando sua permeabilidade e causando danos irreparáveis à parede celular, levando a bactéria à morte.
Os íons de prata liberados por esses micromotores transformam-se em nanopartículas de prata que podem ser facilmente recuperadas por filtração, evitando contaminação adicional. Villa explica:“Os micromotores são duas vezes mais eficientes em comparação às nanopartículas de prata isoladamente, de acordo com os resultados obtidos no estudo. Além disso, se impedirmos seu movimento, a capacidade antibacteriana desses micromotores é drasticamente reduzida”.
Os micromotores são uma ferramenta muito interessante para recuperação ambiental. No ano passado, a equipe do Dr. Villa desenvolveu micromotores revestidos com lacase, um composto químico que acelera a conversão da uréia em amônia.
A ureia é um contaminante emergente, pois é um produto comum de atividades residenciais (a ureia é o principal componente da urina) e de vários processos industriais, enquanto a amónia está a ganhar importância como fonte de energia verde; este composto pode ser decomposto para a produção de hidrogênio e pode ser armazenado como combustível verde.
