Recubrimiento antimicrobiano para implantes médicos ofrece método sin fármacos para prevenir infecciones quirúrgicas

Un desafío en estos escenarios es que es posible que los pacientes no detecten inmediatamente una infección derivada de la cirugía. Los dispositivos médicos actuales suelen utilizar revestimientos de plata como elemento disuasivo de infecciones. Sin embargo, la exposición prolongada a niveles elevados de plata puede conducir a su acumulación en el organismo. Además, los recubrimientos de plata no son adecuados para determinados dispositivos implantados de carga o de soporte. Si bien existen medicamentos para combatir las infecciones, están limitados por su duración efectiva y sus posibles efectos secundarios. Ahora, una nueva investigación ha llevado al desarrollo de material antibacteriano para dispositivos médicos internos que podría ayudar a prevenir infecciones.

Un esfuerzo de colaboración entre la Universidad Estatal de Colorado (CSU, Fort Collins, CO, EUA) y la Universidad de St. Andrews (St. Andrews, Escocia) ha dado como resultado un material antimicrobiano innovador y versátil adecuado para recubrir dispositivos médicos internos. Este desarrollo combina investigaciones previas de ambas instituciones sobre estructuras organometálicas. Se trata de estructuras cristalinas tridimensionales compuestas por metales y enlazadores, caracterizadas por su naturaleza porosa y estabilidad en agua. La investigación colaborativa fusionó con éxito dos estructuras distintas en una única membrana de película delgada capaz de emitir gradualmente óxido nítrico, un agente antimicrobiano natural en el cuerpo humano conocido por su capacidad prolongada y eficaz de erradicación de bacterias y hongos.

Para desarrollar el material de película delgada, el equipo experimentó con tres membranas diferentes, cada una con diferentes combinaciones de estructuras organometálicas. Utilizando una nueva técnica de imágenes criogénicas, pudieron determinar proporciones y métodos óptimos para la liberación sostenida de óxido nítrico. Los hallazgos iniciales son alentadores y muestran la eficacia del material contra bacterias comunes como Staphylococcus y Escherichia coli . Sorprendentemente, incluso una concentración mínima de este material demostró una potencia antibacteriana significativa. Este es un indicador positivo de su aplicación práctica más allá del entorno de laboratorio. El equipo de investigación ahora se centra en perfeccionar los mecanismos de administración de este material y explorar su transición de una forma de película delgada a un formato de aplicación más universal. Este avance tiene el potencial de integrarse de manera efectiva en una amplia gama de dispositivos médicos, incluidos marcapasos, mejorando la seguridad y la atención del paciente en contextos quirúrgicos y otros contextos médicos.

"Cualquier dispositivo implantable es candidato para esta tecnología, y creemos que su fabricación será realmente económica", dijo la profesora de química Melissa Reynolds, quien dirigió el trabajo en la CSU. "Aún no hemos encontrado ninguna limitación y esperamos trabajar con empresas para desarrollar este enfoque".

Enlaces relacionados:
Universidad Estatal de Colorado
Universidad de St. Andrews