Uma nova combinação de metais líquidos está a configurar-se como uma potencial arma secreta na luta global contra a resistência antimicrobiana, o que já está a tornar alguns medicamentos antibióticos impotentes contra as “superbactérias”.



Cientistas dos EUA e da Austrália, liderados pela Universidade Flinders, desenvolveram um tratamento simples de revestimento metálico para bandagens, dispositivos médicos e até mesmo nanopartículas de medicamentos que são capazes de resistir e matar bactérias.

Os pesquisadores do Laboratório de Nanoengenharia Biomédica da Universidade Flinders, da Universidade de Sydney e da Universidade Estadual da Carolina do Norte dizem que a nova abordagem envolve testar partículas de metal líquido em nanoescala 'GaLM' que melhoraram a biocompatibilidade e baixa citotoxicidade às células que poderiam ser aplicadas como agentes antimicrobianos seguros e eficazes.

"O gálio em seu estado líquido (ou 'GaLM') é um dos candidatos mais promissores para ser usado como agente antimicrobiano e pode ser usado de várias maneiras como metal líquido", diz o pesquisador da Universidade Flinders, Dr. autor principal de um novo artigo no ACS Nano .

"O estado líquido do GaLM permite que ele seja facilmente combinado ou funcionalizado com outros componentes para criar diversas formas de metais antimicrobianos mais eficientes."

"Assim como o gálio parece ser compatível com células humanas em preparações e concentrações relevantes para sua atividade antimicrobiana, um dia poderá ser administrado por via oral ou por injeção intravenosa."

"O desempenho antimicrobiano deste material também seria ativado por estímulos externos (luz, campos magnéticos e calor, entre outros), resultando em novas soluções que podem superar as nanopartículas monometálicas antimicrobianas e podem levar à próxima geração de agentes antimicrobianos e antimicrobianos. agentes inflamatórios à base de metais."

Liderada por especialistas internacionais na área, incluindo o professor Michael Dickey dos EUA, o professor laureado do Australian Research Ccouncil Kourosh Kalantar-Zadeh e o professor da NHMRC Leadership Fellow Flinders University Krasimir Vasilev - todos autores do novo artigo de revisão - a pesquisa está se expandindo em produtos à base de metal estratégias antimicrobianas numa corrida para combater as crescentes ameaças de resistência antimicrobiana (RAM).

Com a RAM a levar a que diferentes tipos de infecções bacterianas, fúngicas e virais se tornem intratáveis, o que pode resultar em morbilidade e mortalidade, a terapia fágica (vírus), a imunoterapia, a tecnologia CRISPR-Cas e a terapia combinada de antibióticos são outras abordagens de investigação em curso em todo o mundo.

As actuais estratégias de controlo de infecções que dependem de antibióticos sintéticos convencionais estão a falhar cada vez mais e a "caixa de ferramentas" do tratamento está a esgotar-se rapidamente, afirma o novo artigo da ACS.

"Para piorar a situação, a capacidade das bactérias evoluírem para resistir aos antibióticos constitui um desincentivo para as empresas farmacêuticas prosseguirem com os antibióticos alvo da próxima geração."

Dr. Truong, do Laboratório de Nanoengenharia Biomédica da Universidade Flinders, diz que o ACS Nano O estudo examina como a combinação do gálio com outros elementos "expande o reino dos GaLMs com recursos ajustáveis".

"Em contraste com as partículas do estado sólido, as partículas GaLM podem transformar dramaticamente as suas configurações em resposta a estímulos externos. Curiosamente, os GaLMs no estado líquido podem transformar a sua forma ao redor e dentro das células."

"Além disso, em seu estado líquido, os GaLMs podem dissolver e sequestrar elementos metálicos que podem posteriormente ser liberados sob demanda por meio de estímulos. Isto é especialmente útil para melhorar a eficiência da liberação de medicamentos."

"Comparados aos metais sólidos, os GaLMs parecem ser benignos para os eucariotos (indicando biocompatibilidade com o tecido humano), ao mesmo tempo que mantêm uma potente atividade antimicrobiana."

“É importante destacar que a atividade antimicrobiana dos GaLMs, em granel e nanodimensões, não se limita aos procariontes, como bactérias e cianobactérias”, acrescenta.

"Além disso, os GaLMs oferecem propriedades antiinflamatórias e também examinamos o papel do comportamento de fase e das interfaces em GaLMs em nanoescala nas propriedades antibacterianas."

Mais informações: Vi Khanh Truong et al, Gallium Liquid Metal:Nanotoolbox para aplicações antimicrobianas, ACS Nano (2023). DOI:10.1021/acsnano.3c06486
Informações do diário: ACS Nano

Fornecido pela Universidade Flinders