Una nueva investigación sobre el óxido de grafeno podría algún día transformar nuestra capacidad para combatir las infecciones adquiridas en el hospital y en otros lugares.
Los científicos de la Università Cattolica del Sacro Cuore en Roma están estudiando el óxido de grafeno con la esperanza de algún día crear catéteres y dispositivos médicos que maten bacterias. Cubrir herramientas quirúrgicas con este compuesto a base de carbono podría matar bacterias, reduciendo la necesidad de antibióticos,disminuyendo las tasas de infecciones postoperatorias y acelerando los tiempos de recuperación.
El grafeno es un nuevo material maravilloso que se caracterizó por primera vez en la última década: trabajo reconocido con el Premio Nobel de física de 2010. Este material de lámina delgada de un solo átomo es prometedor en futuras tecnologías de electrónica, baterías y fabricación.
"Queremos hacer materiales que ayuden a pacientes y profesionales médicos", dijo Valentina Palmieri, biotecnóloga de la Università Cattolica del Sacro Cuore en Roma.
El óxido de grafeno, una forma de grafeno con oxígeno molecular incorporado, protege contra la infección al destruir las bacterias antes de que ingrese al cuerpo. El óxido de grafeno se envuelve alrededor de la bacteria, perforando su membrana. Una membrana rota impide que la bacteria crezca ya menudo lo mata ". La bacteria pierde su estructura compleja y muere", agregó Palmieri. "Y dado que el grafeno es solo carbono, un componente básico de la vida, su citotoxicidad contra las células humanas es mucho menor en comparación con cualquier terapia antimicrobiana basada en medicamentos."
Los investigadores decidieron usar óxido de grafeno porque es muy estable en una solución de agua, lo que hace que sea seguro interactuar con las células humanas. El grafeno ataca específicamente a las células bacterianas, al tiempo que evita las células humanas, y el mecanismo detrás de esta especificidad aún no está claro, dijo PalmieriLas teorías actuales incluyen que el material interactúa más favorablemente con la pared celular bacteriana o que las células de mamíferos han desarrollado múltiples mecanismos de reparación para sobrevivir al daño de oxidación química que induce el grafeno.
El grafeno también es más ecológico. Los métodos tradicionales para prevenir la infección incluyen la terapia con antibióticos y herramientas recubiertas con plata, los cuales son tóxicos para el medio ambiente, dijo Palmieri.
El compuesto es más efectivo cuando se combina con sal. Muy poca sal y el óxido de grafeno no se envolverán alrededor de la bacteria. Demasiada sal y los agregados de grafeno, al no perforar la membrana de la bacteria. Destruir tanto Gram positivo como Gram negativobacterias, dos categorías principales de bacterias a las que pertenecen muchos patógenos adquiridos en el hospital, una hoja de 300 nanómetros de solución de óxido de grafeno debe mezclarse con cloruro de calcio de baja molaridad <10 mM.
Palmieri y su equipo también crearon nuevos métodos de protocolo para probar la efectividad de la mezcla de óxido de grafeno y sal. Los investigadores normalmente usan un espectrofotómetro para evaluar si la solución ha matado a todas las bacterias. Este método no tiene en cuenta ninguna bacteria que puedahan caído al fondo de la solución. En cambio, Palmieri utiliza dos longitudes de onda de luz diferentes, una que es sensible a la absorción y otra que es sensible a la dispersión, para detectar bacterias.
El siguiente paso es evaluar la efectividad del óxido de grafeno contra los hongos. Los hongos también pueden causar problemas significativos si infectan una herida abierta. Sin embargo, hasta este punto, las células de hongos son demasiado grandes para que el óxido de grafeno los envuelva por completo.Palmieri dice que quiere alterar el contenido de sal dentro de la solución salina para ver si puede resolver este problema.
Presentación # 2610, "Hacia una terapia antimicrobiana" verde ": Estudio de la interacción de nanoesferas de grafeno con patógenos humanos", es autor de Valentina Palmieri, Massimiliano Papi, Francesca Bugli, Mariacarmela Lauriola, Claudio Conti, Gabriele Ciasca, Giuseppe Maulucci, MaurizioSanguinetti y Marco De Spirito. Será a la 1:30 pm hora del Pacífico el miércoles 2 de marzo de 2016 en la sala 501ABC del Centro de Convenciones de Los Ángeles.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Sociedad biofísica . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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