Os pesquisadores inventaram um material nanofino para matar superbactérias que um dia poderá ser integrado em curativos e implantes para prevenir ou curar infecções bacterianas.



A inovação – que passou por testes pré-clínicos avançados – é eficaz contra uma ampla gama de células bacterianas resistentes a medicamentos, incluindo “estafilococos dourados”, comumente chamadas de superbactérias.

A resistência aos antibióticos é uma grande ameaça à saúde global, causando cerca de 700.000 mortes anualmente, um número que poderá aumentar para 10 milhões de mortes por ano até 2050 sem o desenvolvimento de novas terapias antibacterianas.

O novo estudo liderado pela RMIT University e pela University of South Australia (UniSA) testou a nanotecnologia à base de fósforo negro como um tratamento avançado de infecções e terapêutico para cicatrização de feridas.

Resultados publicados em Advanced Therapeutics mostram que tratou infecções com eficácia, matando mais de 99% das bactérias, sem danificar outras células em modelos biológicos.

O tratamento alcançou resultados comparáveis ​​a um antibiótico na eliminação de infecções e na cicatrização acelerada, com feridas fechando 80% em sete dias.

A nanotecnologia de eliminação de superbactérias desenvolvida internacionalmente pela RMIT foi rigorosamente testada em ensaios pré-clínicos por especialistas em cicatrização de feridas da UniSA. A RMIT buscou proteção de patente para os flocos de fósforo preto, incluindo seu uso em formulações para cicatrização de feridas, incluindo géis.

O co-pesquisador principal da RMIT, professor Sumeet Walia, disse que o estudo mostrou como sua inovação proporcionou uma ação antimicrobiana rápida e depois se autodecompôs após a eliminação da ameaça de infecção.

“A beleza da nossa inovação é que ela não é simplesmente um revestimento – ela pode, na verdade, ser integrada em materiais comuns dos quais os dispositivos são feitos, bem como em plásticos e géis, para torná-los antimicrobianos”, disse Walia, da Escola de Engenharia da RMIT.

Um estudo anterior liderado pela RMIT revelou que o fósforo negro era eficaz na eliminação de micróbios quando espalhado em camadas nanofinas em superfícies usadas para fazer curativos e implantes, como algodão e titânio, ou integrado em plásticos usados ​​em instrumentos médicos.

Como funciona a invenção

O fósforo preto é a forma mais estável de fósforo – um mineral que está naturalmente presente em muitos alimentos – e, numa forma ultrafina, degrada-se facilmente com o oxigénio, tornando-o ideal para matar micróbios.

"À medida que o nanomaterial se decompõe, sua superfície reage com a atmosfera para produzir o que chamamos de espécies reativas de oxigênio. Essas espécies, em última análise, ajudam a destruir as células bacterianas", disse Walia.

O novo estudo testou a eficácia de flocos nanofinos de fósforo preto contra cinco cepas de bactérias comuns, incluindo E. coli e estafilococos dourados resistentes a medicamentos.

“Nossa nanotecnologia antimicrobiana destruiu rapidamente mais de 99% das células bacterianas – significativamente mais do que os tratamentos comuns usados ​​hoje para tratar infecções”.

A guerra global contra as superbactérias

O co-pesquisador principal, Dr. Aaron Elbourne, da RMIT, disse que os profissionais de saúde em todo o mundo precisam desesperadamente de novos tratamentos para superar o problema da resistência aos antibióticos.

“As superbactérias – os patógenos resistentes aos antibióticos – são responsáveis ​​por enormes problemas de saúde e, à medida que a resistência aos medicamentos aumenta, a nossa capacidade de tratar estas infecções torna-se cada vez mais desafiadora”, disse Elbourne, pesquisador sênior da Escola de Ciências da RMIT.

"Se pudermos tornar a nossa invenção uma realidade comercial no ambiente clínico, estas superbactérias a nível mundial não saberiam o que as atingiu."

Eficácia do tratamento em modelos pré-clínicos de infecção de feridas

O pesquisador principal da UniSA, Dr. Zlatko Kopecki, e sua equipe realizaram os ensaios pré-clínicos para mostrar como a aplicação tópica diária dos nanoflocos de fósforo preto reduziu significativamente a infecção.

“Isso é emocionante, pois o tratamento foi comparável ao antibiótico ciprofloxacina na erradicação da infecção da ferida e resultou na cicatrização acelerada, com o fechamento das feridas em 80% em sete dias”, disse o Dr. Kopecki.

Kopecki, que também é bolsista da Fundação de Pesquisa Infantil do Channel 7 em Infecções de Feridas Infantis, disse que os tratamentos com antibióticos estão se tornando escassos.

“Precisamos desenvolver urgentemente novas abordagens alternativas não antibióticas para tratar e controlar infecções de feridas”, disse ele.

“O fósforo negro parece ter acertado em cheio e estamos ansiosos para ver a tradução desta pesquisa para o tratamento clínico de feridas crônicas”.

A equipe deseja colaborar com potenciais parceiros da indústria para desenvolver e prototipar a tecnologia.

Mais informações: Emmeline P. Virgo et al, Nanoflocos de fósforo preto em camadas reduzem a carga bacteriana e melhoram a cicatrização de feridas infectadas em murinos, Terapêutica avançada (2023). DOI:10.1002/adtp.202300235
Fornecido pela Universidade RMIT