Los científicos de la Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología de Rusia MISIS (NUST MISIS) y un grupo de colegas rusos, checos y estadunidenses han diseñado un nuevo material para implantes que impide la contaminación bacteriana después de una operación.
Gracias a la presencia de nanopartículas de hierro y platino, el material es capaz de destruir hasta un 98 por ciento de bacterias en las 12 primeras horas tras la implantación. El artículo sobre la invención ha sido publicado en la revista Applied Materials & Interfaces.
La infección bacteriana se diagnostica entre un 1 por ciento y un 4 por ciento de casos después de una operación donde se instalan implantes. En caso de fracturas complicadas, la probabilidad ronda el 30 por ciento. Si empieza a desarrollarse la infección, en muchos casos es necesaria una nueva intervención quirúrgica.
En casos más ligeros se prescribe un tratamiento con antibióticos que produce estrés en el organismo del paciente. Tras este tratamiento, las bacterias patógenas se hacen resistentes a los antibióticos y pueden ocurrir graves reacciones alérgicas a los medicamentos.
Los científicos de la NUST MISIS de Rusia y sus colegas diseñaron un material para implantes que contiene nanopartículas de metales que reducen el crecimiento y la propagación de bacterias patógenas sin producir un efecto negativo a las células del sistema inmunitario, los linfocitos.
“Hemos implantado iones de platino y de hierro en la matriz, que es un revestimiento cerámico biocompatible TiCaPCON (titanio-calcio-fósforo-carbono-oxígeno-nitrógeno). Como resultado, en la superficie del revestimiento se forman nanopartículas de metales de varios nanómetros de tamaño.
“Entre las nanopartículas y la matriz cerámica se forma una diferencia de potencial de unos 60 mV. Al contactar con la superficie del material, la membrana de la bacteria puede destruirse”, señala el estudiante de posgrado del Departamento de pluvimetalurgia y revestimientos funcionales de la NUST MISIS Víktor Ponomariov, autor principal de la investigación.
Además, tras la esterilización ultravioleta del implante, se genera una gran cantidad de radicales libres que matan las bacterias.
Durante los experimentos, el material diseñado destruyó en un período de 8 a 12 horas un 98 por ciento de bacterias, incluido el estafilococo áureo y epidermidis, la bacteria coliforme, la klebsiella pneumoniae.
Ahora los científicos estudian la posibilidad de probar in vivo las muestras obtenidas. Otra aplicación útil del material diseñado puede ser la creación de filtros de agua.
