Científicos de la Universidad de Georgia Tech han creado un material compuesto de acero y cobre que elimina la necesidad de detergentes o antibióticos para mantenerse libre de bacterias.
Este metamaterial debe su propiedad antibacteriana a su geometría superficial, la cual está grabada con agujas nanoscópicas tan pequeñas y afiladas que perforan las paredes celulares de las bacterias, eliminándolas sin necesidad de esterilización.
Bacterias resistentes
Este avance, publicado en la revista Small, tiene un inmenso potencial, ya que las infecciones bacterianas representan un gran desafío para la salud global. El abuso de antibióticos y otros químicos ha provocado que algunas bacterias se vuelvan letales.
Según los investigadores, las nuevas variantes de bacterias resistentes a los antibióticos causaron directamente la muerte de 1.2 millones de personas en todo el mundo en 2019 y contribuyeron a casi 5 millones de muertes adicionales.
«Las bacterias pueden crecer rápidamente, especialmente en entornos compartidos. El objetivo de este trabajo es reducir las bacterias resistentes a los medicamentos», explicó la Dra. Anuja Tripathi, investigadora principal.
Este metamaterial no provocará el mismo efecto de evolución acelerada causado por los antibióticos. Mientras que las bacterias pueden mutar para adaptarse a los antibióticos, sus membranas no pueden adaptarse al desgarro físico.
El equipo afirma que su invento puede utilizarse para fabricar objetos antibacterianos para hospitales y cocinas, donde la contaminación de superficies puede causar enfermedades.
Sus pruebas involucraron E. coli y estafilococos, que representan los dos principales grupos de bacterias: grampositivas (con paredes celulares delgadas) y gramnegativas (con paredes celulares gruesas).
El material se fabrica mediante un proceso electroquímico de dos pasos que modifica la superficie del acero inoxidable. Primero, el proceso graba el acero en estructuras similares a agujas de tamaño nanoscópico. En el segundo paso, se deposita una capa de iones de cobre sobre la superficie.
Más investigación
Aunque el acero nanotexturizado mata las bacterias por sí solo, el equipo descubrió que agregar una capa de cobre aumenta aún más la actividad antibacteriana. El estudio demostró que el acero inoxidable modificado reduce el 97% de E. coli y el 99% de estafilococos.
Sin embargo, aún es necesario limpiar las superficies con un paño y agua para que el acero funcione correctamente, ya que cualquier contaminante presente puede reducir el contacto entre las bacterias y la superficie metálica. El equipo desea investigar más para verificar la eficacia del nuevo acero nanotexturizado contra otras bacterias perjudiciales.
