Un láser se prepara para texturizar la superficie del cobre, mejorando sus propiedades antimicrobianas. Crédito: Universidad de Purdue / Kayla Wiles.
Un láser se prepara para texturizar la superficie del cobre, mejorando sus propiedades antimicrobianas. Crédito: Universidad de Purdue / Kayla Wiles.

Los patógenos bacterianos –y los virus– pueden vivir en las superficies durante días. ¿Y si pudiéramos matar instantáneamente cualquier bacteria en superficies usadas a menudo, como los pomos de las puertas?

Ingenieros de la Universidad Purdue han creado un tratamiento de láser que podría potencialmente convertir cualquier superficie metálica en asesina rápida de bacterias, sólo proporcionando a esa superficie una textura diferente.

En un estudio publicado en la revista Advanced Materials Interfaces, estos investigadores demostraron que esta técnica permite que la superficie del cobre elimine inmediatamente las superbacterias como MRSA. “El cobre se ha utilizado como material antimicrobiano durante siglos. Pero, por lo general, las superficies de cobre nativas tardan horas en matar las bacterias“, afirman Rahim Rahimi, profesor asistente de ingeniería de materiales de Purdue, y la investigadora postdoctoral Vidhya Selvamani, también de Purdue.

Desarrollamos una técnica de texturizado con láser de un solo paso que mejora de manera efectiva las propiedades de destrucción de bacterias de la superficie del cobre“. La técnica aún no está diseñada para matar virus como el responsable de la pandemia de COVID-19, que son mucho más pequeños que las bacterias.

Sin embargo, desde la publicación de este trabajo, el equipo de Rahimi ha comenzado a probar esta tecnología en las superficies de otros metales y polímeros que se utilizan para reducir los riesgos de crecimiento bacteriano y la formación de biopelículas en dispositivos como implantes ortopédicos o parches portátiles para heridas crónicas.

Proporcionar una superficie antimicrobiana a estos implantes evitaría la propagación de infecciones y la resistencia a los antibióticos, según Rahimi, porque no habría necesidad de antibióticos para matar las bacterias de la superficie de un implante. La técnica podría aplicarse a las aleaciones metálicas, que también tienen propiedades antimicrobianas.

Los metales como el cobre normalmente tienen una superficie realmente lisa, lo que dificulta que el metal mate bacterias por contacto. La técnica desarrollada por el equipo de Rahimi utiliza un láser para crear patrones de nanoescala en la superficie del metal. Los patrones producen una textura rugosa que incrementa el área de la superficie, lo que proporciona más posibilidades de contacto a la bacteria.

En el pasado, los investigadores habían utilizado diversos recubrimientos de nanomateriales para mejorar las propiedades antimicrobianas de las superficies metálicas, pero estos recubrimientos son propensos a la filtración y pueden ser tóxicos para el medio ambiente.

Un láser texturiza la superficie del cobre, mejorando sus propiedades antimicrobianas.
Un láser texturiza la superficie del cobre, mejorando sus propiedades antimicrobianas.

Hemos creado un proceso robusto que genera selectivamente patrones de micrones a nanoescala directamente sobre la superficie objetivo sin alterar la mayor parte del material de cobre“, confirma Rahimi, cuyo laboratorio desarrolla materiales innovadores y dispositivos biomédicos para abordar los desafíos de la atención médica.

La textura con láser tiene un doble efecto: la técnica no sólo mejora el contacto directo, sino que también hace que una superficie sea más hidrófila. Para los implantes ortopédicos, dicha superficie permite que las células óseas se adhieran con más fuerza, lo que mejora la integración del implante con el hueso. El equipo de Rahimi observó este efecto con células de fibroblastos.

Debido a la simplicidad y escalabilidad de la técnica, los investigadores creen que podría introducirse fácilmente en los procesos de fabricación de dispositivos médicos existentes.

Fuente: Advanced Materials Interfaces.

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