La nueva superficie de cobre elimina las bacterias en sólo dos minutos
Una opción prometedora y asequible para combatir las superbacterias resistentes a los antibióticos
Una nueva superficie de cobre que mata las bacterias más de 100 veces más rápido y con mayor eficacia que el cobre estándar podría ayudar a combatir la creciente amenaza de las superbacterias resistentes a los antibióticos.
Las imágenes ampliadas 120.000 veces con un microscopio electrónico de barrido muestran células doradas de estafilococos después de dos minutos en a) acero inoxidable pulido, b) cobre pulido, y en c) y d), la superficie de micro-nano cobre del equipo.
RMIT University
El nuevo producto de cobre es el resultado de un proyecto de investigación en colaboración con la Universidad RMIT y la agencia científica nacional de Australia, CSIRO, cuyos resultados se publican en Biomaterials.
El cobre se ha utilizado durante mucho tiempo para combatir distintas cepas de bacterias, entre ellas el estafilococo dorado que se encuentra habitualmente, porque los iones liberados por la superficie del metal son tóxicos para las células bacterianas.
Pero este proceso es lento cuando se utiliza el cobre estándar, como explicó el distinguido profesor Ma Qian de la Universidad RMIT, y los investigadores de todo el mundo están realizando importantes esfuerzos para acelerarlo.
"Una superficie de cobre estándar mata alrededor del 97% de los estafilococos dorados en cuatro horas", dijo Qian.
"Increíblemente, cuando colocamos las bacterias del estafilococo dorado en nuestra superficie de cobre especialmente diseñada, destruyó más del 99,99% de las células en sólo dos minutos".
"Así que no sólo es más eficaz, sino que es 120 veces más rápido".
Y lo que es más importante, dijo Qian, estos resultados se lograron sin la ayuda de ningún fármaco.
"Nuestra estructura de cobre ha demostrado ser notablemente potente para un material tan común", dijo.
El equipo cree que, una vez desarrollado, el nuevo material podría tener una gran variedad de aplicaciones, como manillas antimicrobianas y otras superficies táctiles en escuelas, hospitales, hogares y transportes públicos, así como filtros en respiradores antimicrobianos o sistemas de ventilación de aire, y en mascarillas.
El equipo quiere ahora investigar la eficacia del cobre mejorado contra el SARS-COV-2, el virus que causa el COVID-19, incluyendo la evaluación de muestras impresas en 3D.
Otros estudios sugieren que el cobre puede ser muy eficaz contra el virus, lo que ha llevado a la Agencia de Protección Ambiental de EE.UU. a aprobar oficialmente las superficies de cobre para usos antivirales a principios de este año.
Una estructura única aporta más cobre a la lucha
El autor principal del estudio, el Dr. Jackson Leigh Smith, dijo que la estructura porosa única del cobre era la clave de su eficacia como eliminador rápido de bacterias.
Para fabricar la aleación se utilizó un proceso especial de fundición de moldes de cobre, en el que se dispusieron los átomos de cobre y manganeso en formaciones específicas.
A continuación, se eliminaron los átomos de manganeso de la aleación mediante un proceso químico barato y escalable llamado "dealloying", dejando el cobre puro lleno de diminutas cavidades a micro y nanoescala en su superficie.
"Nuestro cobre está compuesto por cavidades a microescala en forma de peine y dentro de cada diente de esa estructura de peine hay cavidades a nanoescala mucho más pequeñas; tiene una enorme superficie activa", dijo Smith.
"El patrón también hace que la superficie sea superhidrófila, o amante del agua, de modo que el agua se deposita en ella como una película plana en lugar de en forma de gotas".
"El efecto hidrofílico significa que las células bacterianas luchan por mantener su forma al ser estiradas por la nanoestructura de la superficie, mientras que el patrón poroso permite que los iones de cobre se liberen más rápidamente".
"Estos efectos combinados no sólo causan la degradación estructural de las células bacterianas, haciéndolas más vulnerables a los iones de cobre venenosos, sino que también facilitan la captación de iones de cobre en las células bacterianas", dijo Smith.
"Es esa combinación de efectos la que da lugar a una eliminación muy acelerada de las bacterias".
El Dr. Daniel Liang, del CSIRO, dijo que los investigadores de todo el mundo están tratando de desarrollar nuevos materiales y dispositivos médicos que puedan ayudar a reducir el aumento de superbacterias resistentes a los antibióticos, reduciendo la necesidad de éstos.
"Las infecciones resistentes a los fármacos van en aumento y, ante la escasa aparición de nuevos antibióticos en el mercado, el desarrollo de materiales resistentes a las bacterias probablemente desempeñará un papel importante para ayudar a resolver el problema", afirmó Liang.
"Este nuevo producto de cobre ofrece una opción prometedora y asequible para luchar contra las superbacterias, y es sólo un ejemplo del trabajo del CSIRO para ayudar a abordar el creciente riesgo de resistencia a los antibióticos".
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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