Material de recubrimiento de grafeno ultrafino abre el camino a dispositivos médicos bactericidas

Estas infecciones ocurren a menudo cuando las bacterias entran al cuerpo a través de dispositivos médicos como catéteres, prótesis de cadera, prótesis de rodilla e implantes dentales. El grafeno, conocido por sus potentes propiedades bactericidas, tiene el potencial de revolucionar la lucha contra las bacterias resistentes a los antibióticos. Sin embargo, hasta ahora, no ha habido una forma efectiva de aprovechar y controlar las propiedades del grafeno para aplicaciones médicas. Los investigadores han resuelto ahora este problema empleando una tecnología similar a la que se encuentra en un imán de nevera común. El resultado es una superficie ultrafina, similar a la de la acupuntura, que puede recubrir los dispositivos médicos y matar el 99,9 % de las bacterias al contacto.

En la Universidad Tecnológica de Chalmers (Gotemburgo, Suecia), los investigadores han estado investigando cómo el grafeno, un material de grafito bidimensional, podría ayudar a combatir las infecciones y la resistencia a los antibióticos en el ámbito sanitario. Sus estudios anteriores demostraron que las láminas de grafeno alineadas verticalmente impiden que las bacterias se adhieran a las superficies, cortándolas en pedazos. Sin embargo, el desafío radicaba en controlar la orientación de las láminas de grafeno, lo que limitaba la aplicación de esta propiedad bactericida a las superficies sanitarias. Anteriormente, la dirección del efecto antibacteriano del grafeno solo se podía controlar en alineación con el flujo de fabricación. Pero ahora, los investigadores de Chalmers han logrado un avance que permite aplicaciones prácticas en el ámbito sanitario y mucho más.

Al disponer los imanes en un patrón circular para crear un campo magnético uniforme dentro de la matriz, los investigadores indujeron una orientación consistente de las láminas de grafeno, resultando en un poderoso efecto bactericida en superficies de cualquier forma. Este método, publicado en la revista Advanced Functional Materials, se basa en una "matriz Halbach", que fortalece y dirige el campo magnético en un lado mientras lo debilita en el otro, lo que permite una alineación precisa del grafeno. La tecnología refleja los principios utilizados en los imanes de refrigerador y ofrece una solución prometedora para prevenir infecciones en entornos médicos.

“Estamos desarrollando un material antibacteriano ultrafino basado en grafeno que se puede aplicar a cualquier superficie, incluidos dispositivos biomédicos, superficies quirúrgicas e implantes para excluir las bacterias”, dijo Ivan Mijakovic, profesor de Biología de Sistemas en la Universidad Tecnológica de Chalmers. “Dado que el grafeno evita que las bacterias se adhieran físicamente a una superficie, tiene la ventaja adicional de que no se corre el riesgo de aumentar la resistencia a los antibióticos, a diferencia de otras alternativas químicas, como los antibióticos”.

“Es la primera vez que se utiliza el método de matriz Halbach para orientar el grafeno en un nanocompuesto de polímero”, añadió Viney Ghai, investigador en Reología y Procesamiento de Materia Blanda en la Universidad Tecnológica de Chalmers. “Ahora que hemos visto los resultados, por supuesto queremos que estas placas de grafeno se introduzcan en el sector sanitario para que podamos reducir el número de infecciones relacionadas con la atención médica, reducir el sufrimiento de los pacientes y contrarrestar la resistencia a los antibióticos”.