Revestimento inovador em dispositivos médicos combate infecções bacterianas

Deposição de aerossol de chama de filmes nanoestruturados em uma única etapa. As nanopartículas são geradas na chama e depositadas por termoforese nos substratos posicionados acima do aerossol quente por um suporte refrigerado a água. Os substratos podem ser Si ou vidro ou também substratos revestidos com polímero (por exemplo, polidimetilsiloxano, PDMS). Após a infusão de polímero (por exemplo, por revestimento por rotação) nos filmes fabricados com o polímero cobrindo precisamente o filme de nanopartículas, filmes robustos e mecanicamente estáveis ​​podem ser gerados. Ao adicionar uma camada de sacrifício no substrato (por exemplo, polivinilpirrolidona, PVP), filmes nanocompósitos poliméricos independentes podem ser fabricados. Crédito: Revista de Engenharia Química (2022). DOI: 10.1016/j.cej.2022.139971

Georgios Sotiriou, pesquisador principal do Departamento de Microbiologia, Tumores e Biologia Celular, e seus colegas desenvolveram um revestimento durável para dispositivos médicos que é ativado pela luz, proporcionando desinfecção sob demanda.

As descobertas são apresentadas no Revista de Engenharia Químicae os pesquisadores discutem algumas de suas descobertas aqui.

Quais são os resultados mais importantes que você apresenta?

Os resultados mais importantes são que desenvolvemos um sistema funcional acionado por luz Revestimento para dispositivos médicos que é muito durável (permanece lá e mantém suas propriedades) e pode destruir biofilmes bacterianos. Revestimentos fotocatalíticos acionados por luz destroem biofilmes sob demanda, mas o desafio até agora tem sido duplo: primeiro, é difícil encontrar materiais que sejam ativados por luz branca (e não luz UV prejudicial) e segundo, mantê-los estáveis ​​em dispositivos médicos e manter a atividade ao longo de vários ciclos.

Por que esses resultados são importantes, você vê alguma aplicação em potencial?

Os resultados são importantes porque agora mostramos como abordamos os dois principais desafios acima. Aqui, enfrentamos esses dois grandes desafios produzindo materiais que podem ser ativados com luz branca e também inventamos um novo método para tornar esses revestimentos altamente duráveis, permitindo que sejam úteis em tratamentos repetidos. As aplicações potenciais são para que tais revestimentos sejam empregados em dispositivos médicos que são frequentemente colonizados por bactérias, como cateteres, tubos endotraqueais e curativos/malhas para feridas.

Como seu estudo poderia influenciar o cuidado e o tratamento do paciente?

As infecções por biofilme atormentam vários pacientes e a inovação aqui pode mitigar esse desafio de saúde global reduzindo essas infecções. Especialmente quando tais infecções ocorrem em pacientes imunocomprometidoso benefício clínico é muito alto.

Como você conduziu o estudo?

Produzimos o revestimento de nanopartículas fotocatalíticas por uma tecnologia de nanofabricação altamente versátil, síntese de aerossol de chama, e os depositamos como filmes porosos na superfície do dispositivo médico. Em seguida, infundimos esse filme de nanopartículas porosas com silicone (um polímero frequentemente usado em dispositivos médicos) com uma espessura precisa. Isso aumenta drasticamente a durabilidade do revestimento produzido. Em seguida, desenvolvemos biofilmes bacterianos neste Aparelho médico— imitando superfícies. Os dispositivos foram então brevemente (15-90 min) irradiados com luz branca que resultou na demanda biofilme destruição.

Qual é o próximo passo em sua pesquisa?

Nós arquivamos um pedido de patente para esta invenção e agora tentamos desenvolver mais produtos para auxiliar na tradução rápida para as clínicas. Os próximos passos seriam desenvolver ainda mais esta tecnologia como um revestimento em dispositivos médicos como cateteres, tubos endotraqueais e telas/curativos de feridas, para citar alguns exemplos.