Novedosas películas de polímero restringen acumulación de microbios

Se están usando películas ultradelgadas, resistentes a las bacterias, hechas de polímeros aplicados a dispositivos médicos y otras superficies para controlar la acumulación de microbios, ayudando a reducir la diseminación de las infecciones nosocomiales.

Investigadores del Instituto de Tecnológico de Massachusetts (MIT, Cambridge, EUA) usaron poli[allylamina clorhidrato] (PAH) y poli[ácido acrilato] (PAA), ensamblado en un rango de condiciones, para crear las películas delgadas de polielectrolitos multicapa (MPE) diluidas. Las películas, que tienen aproximadamente 50 nanómetros de espesor, están formadas de capas alternas añadidas a diferentes niveles de pH (acidez), que determina qué tan rígido está el material cuando es hidratado a pH casi neutro. Las películas de polímero ensambladas a pH más alto (hasta 6) son más rígidas porque las cadenas de polímero se entrecruzan fácilmente y los polímeros se hinchan demasiado; aquellas adicionadas a pH más bajo, más ácido (por debajo de 2,5) son más dúctiles. Los investigadores encontraron que pueden controlar la extensión de la adhesión bacteriana a las superficies manipulando la rigidez mecánica de las películas de polímero; sospecharon que el efecto puede ser explicado por la relación entre las superficies y las proyecciones minúsculas de las paredes celulares bacterianas conocidas como pili – superficies más rígidas se pueden reforzar enlaces más fuertes, más estables con los pili bacterianos. Los investigadores ahora están trabajando para esclarecer este mecanismo.

La misma tendencia se encontró en experimentos con tres cepas de bacterias: Staphylococcus epidermidis, encontrado comúnmente en la piel, y dos tipos de Escherichia coli. La adhesión de los microbios se correlacionó positivamente con la rigidez del sustrato polimérico, independientemente de la aspereza, la energía de interacción, y la densidad de carga de los materiales. Las películas nuevas pueden ser combinadas con otros métodos para repeler bacterias con el fin de estimular su efectividad, como recubrir superficies con compuestos químicos antimicrobianos o colocando púas metálicas de nanopartículas en la superficie, para alterar las paredes celulares bacterianas. El estudio fue publicado antes de la impresión del 2 de mayo de 2008 en la versión en línea de la publicación Biomacromolecules.

"Para esas bacterias que forman biopelículas fácilmente, no nos hacemos falsas ilusiones de que podamos prevenir la formación de las películas bacterianas. Sin embargo, si podemos limitar la cantidad de crecimiento que ocurre, esos métodos existentes pueden volverse mucho más efectivos”, dijo el coautor Michael Rubner, Ph.D., director del Centro de Ciencias de Materiales e Ingeniería en MIT.

Las películas también pueden ser usadas en equipos médicos implantables, como stents y válvulas; otra posible aplicación para las películas es promover el crecimiento de los tan llamados "microbios buenos” cambiando la rigidez mecánica del material en el que se cultivan esas bacterias. Haciendo eso, las películas pueden ser diseñadas para estimular el crecimiento de bacterias deseables necesarias para el estudio científico, pruebas médicas, o usos industriales como hacer etanol.




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The Massachusetts Institute of Technology