Científicos crean púas de titanio para prevenir infecciones después de implantes

El Dr. Le Hoang Phuc (30 años) y sus colegas de la Universidad RMIT (Australia) crearon un modelo de púas microscópicas grabadas en implantes de titanio para proteger a los pacientes de bacterias y hongos sin necesidad de medicamentos.

Desde 2020, científicos han estado investigando las interacciones superficiales entre diferentes cepas de hongos dañinos en materiales nanoestructurados. Una nueva investigación ha demostrado que las superficies rugosas con estructuras microscópicas inspiradas en las púas antibacterianas de las alas de insectos (cigarras, libélulas) combaten eficazmente las superbacterias resistentes a los fármacos, incluidos los hongos. El trabajo se publicó en la revista Advanced Materials Interfaces a principios de septiembre. El grupo de científicos también buscó diseñar micropúas de titanio para proteger a los pacientes de bacterias y hongos sin necesidad de fármacos.

Grupo de Investigación de Materiales Antibacterianos Mecánicos Multifuncionales (de izquierda a derecha): Denver Linklater, Le Hoang Phuc, Elena Ivanova, Arturo Aburto-Medina, Karolline De Sousa. Foto: Universidad RMIT

El enfoque del equipo se centra en eliminar los microorganismos al contacto, limitando así la intervención química. Phuc y el Dr. Denver Linklater, miembro del equipo, experimentaron con varias superficies microscópicas de cilindros de titanio.

Las puntas especialmente diseñadas, que tienen la misma altura que una célula bacteriana, se aplicaron a la superficie de implantes de titanio y se probó su eficacia para matar la Candida resistente a múltiples fármacos, un hongo potencialmente mortal que causa una de cada diez infecciones de dispositivos médicos adquiridas en el hospital.

Como resultado, las diminutas púas de titanio pueden destruir aproximadamente la mitad de las células dañinas al contacto. Las células fúngicas restantes ya no pueden sobrevivir debido al daño y no pueden reproducirse ni causar infecciones.

Una célula de Candida intacta sobre una superficie de titanio pulido (izquierda) y una célula de Candida rota sobre una superficie de titanio con micropúas (derecha). Foto: Equipo de investigación .

Según el Dr. Denver Linklater, el análisis del metabolismo proteico mostró que las células dañadas de Candida albicans sufrieron una importante inhibición metabólica hasta por 7 días, lo que les impidió reproducirse y finalmente morir. Las células restantes, por su parte, ya no sobrevivían y dejaban de funcionar (apoptosis o muerte celular programada).

"Este descubrimiento demuestra cómo las superficies antifúngicas diseñadas pueden prevenir la formación de biopelículas de levaduras peligrosas y resistentes a múltiples fármacos", dijo la profesora Elena Ivanova, una de las primeras en estudiar la capacidad de matar bacterias en las alas de los insectos.

El Dr. Phuc afirmó que las micropúas de titanio se encuentran en la fase de pruebas de viabilidad. El equipo también busca evaluar las propiedades antifúngicas de este modelo frente a diferentes cepas de microorganismos para optimizar el tamaño de las micropúas y lograr una eficacia antimicrobiana y antibacteriana óptima.

Nhu Quynh

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