{"id":74299,"date":"2020-06-03T09:25:04","date_gmt":"2020-06-03T07:25:04","guid":{"rendered":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/?p=74299"},"modified":"2020-06-03T13:12:43","modified_gmt":"2020-06-03T11:12:43","slug":"un-nuevo-mecanismo-mejora-la-eficacia-de-las-superficies-antibacterianas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/un-nuevo-mecanismo-mejora-la-eficacia-de-las-superficies-antibacterianas\/","title":{"rendered":"Un nuevo mecanismo mejora la eficacia de las superficies antibacterianas"},"content":{"rendered":"

La resistencia a los antibi\u00f3ticos se ha convertido en un grave problema de salud p\u00fablica. Infecciones hospitalarias, pr\u00f3tesis o implantes quir\u00fargicos que se infectan y no responden a los tratamientos plantean todo un reto a la comunidad investigadora, que desde hace a\u00f1os busca alternativas para eliminar estas bacterias de forma eficaz. En el a\u00f1o 2012 los investigadores del Departamento de Ingenier\u00eda Qu\u00edmica de la Universitat Rovira i Virgili, Vladimir Baulin y Sergey Pogodin, abrieron una l\u00ednea de investigaci\u00f3n para desarrollar modelos antibacterianos que se inspiraban en las alas de algunos insectos como las lib\u00e9lulas, que est\u00e1n formadas por complejas estructuras con formas geom\u00e9tricas de tama\u00f1o nanom\u00e9trico y que tienen un alto poder bactericida. En el proceso de intentar comprender estas formaciones para reproducirlas en forma de nuevos materiales antibacterianos, un equipo formado por Vladimir Baulin, Marco Werner, del Leibniz-Institut f\u00fcr Polymerforschung (Dresden, Alemania) y Elena Ivanova de la Universidad australiana RMIT, ha descubierto que la elasticidad de los pilares que conforman estas nanoestructuras es un elemento clave, ya que pueden guardar y liberar la energ\u00eda suficiente para matar las bacterias.<\/p>\n

La l\u00ednea de investigaci\u00f3n iniciada a\u00f1os atr\u00e1s ya descubri\u00f3 que las alas de estos insectos est\u00e1n formadas por una estructura de pilares de tama\u00f1o nanom\u00e9trico que elimina las bacterias de forma mec\u00e1nica, rompi\u00e9ndolas cuando tocan su superficie, que es lo que se conoce como efecto biocida. Estas propiedades mec\u00e1nico-bactericidas, en donde las bacterias se matan casi al instante por contacto con los pilares sin necesidad de utilizar ninguna sustancia qu\u00edmica, plantea muchas inc\u00f3gnitas que los investigadores tratan de desvelar probando con diferentes formas y geometr\u00edas que los ayuden a comprender cu\u00e1l es la m\u00e1s eficiente en su efecto bactericida.<\/p>\n

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Imagen de los pilares que conforman las nanoestructuras antibacterianas.<\/figcaption><\/figure>\n

Para demostrarlo, probaron la capacidad bactericida en superficies nanom\u00e9tricas variando la altura de los pilares y manteniendo constante el resto de dimensiones. Los resultados, que se acaban de publicar en la revista PNAS, han puesto de manifiesto que la flexibilidad de estos pilares est\u00e1 estrechamente relacionada con su aspecto. \u00abIncluso los materiales s\u00f3lidos y muy r\u00edgidos se convierten en flexibles si una de las dimensiones es mucho m\u00e1s larga que las otras, como por ejemplo una cuerda de guitarra o un pilar largo\u00bb, explica Vladimir Baulin. Los investigadores han desarrollado un modelo f\u00edsico que muestra que al contacto con las bacterias estos pilares pueden acumulan energ\u00eda el\u00e1stica incluso a tan peque\u00f1a escala. Gracias a este modelo es posible calcular la respuesta el\u00e1stica de otras estructuras y optimizar sus propiedades antibacterianas.<\/p>\n

Las fuerzas de deformaci\u00f3n del pilar debido al contacto con las bacterias son tan elevadas que pueden llegar a romper la pared celular de las bacterias, proporcionando as\u00ed un nuevo mecanismo para matarlas. Estas fuerzas se asocian a las tensiones superficiales impuestas a las c\u00e9lulas bacterianas. El estiramiento de los pilares por bajo las bacterias que se acercan es m\u00e1s alto en los bordes, mientras que los pilares situados bajo el centro de las bacterias pr\u00e1cticamente no se inclinan. El trabajo demuestra, pues, que la variaci\u00f3n gradual de la altura de los pilares de una superficie nanom\u00e9trica puede ser determinante en su eficacia bactericida.<\/p>\n

Este descubrimiento puede conducir a una clase completamente nueva de materiales antibacterianos, que ir\u00edan desde envoltorios de alimentos hasta filtros o m\u00e1scaras. \u00abA diferencia de los filtros tradicionales, donde las bacterias quedan pero no se desactivan, los nuevos materiales el\u00e1sticos a nanoescala pueden matar las bacterias de forma segura en cuesti\u00f3n de minutos, lo que no les permite activar ning\u00fan mecanismo de defensa ni presentar resistencias\u00bb, concluye Baulin.<\/p>\n

Referencia bibliogr\u00e1fica:<\/strong> Elena P.Ivanova, Denver P. Linklater, Marco Werner, Vladimir A. Baulin, XiuMeiXu, NandiVrancken, SergeyRubanov, Eric Hanssen, JasonWandiyanto, Vi KhanhTruong, AaronElbourne, ShaneMaclaughlin, SauliusJuodkazis, and Russell J. Crawford. The multi-faceted mechano-bactericidal mechanism of nanostructured surfaces. Proceedings of the National Academy of Sciences May 2020, 201916680; DOI: 10.1073\/pnas.1916680117<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Investigadores de la URV han desarrollado un modelo te\u00f3rico a escala nanom\u00e9trica para crear estructuras que maten bacterias utilizando fuerzas el\u00e1sticas. Los resultados de este estudio abren la puerta a nuevos materiales antibacterianos<\/p>\n","protected":false},"author":5,"featured_media":74294,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[117,102,3467,245,83,100,123],"tags":[],"class_list":["post-74299","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-ciencia-y-tecnologia","category-comunicacion-ciencia","category-ingenieria-quimica","category-escuela-ingenieria-quimica","category-general-es","category-investigacion","category-notas-prensa"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/74299","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/5"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=74299"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/74299\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/74294"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=74299"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=74299"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=74299"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}