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La enzima artificial que puede matar bacterias

Por Troy Oakes

Investigadores de la Universidad RMIT han desarrollado una nueva enzima artificial que utiliza la luz para matar bacterias. Estas podrían algún día ser utilizadas en la lucha contra las infecciones y para mantener los espacios públicos de alto riesgo, como los hospitales libres de bacterias como la E. coli y el estafilococo dorado.

La E. coli puede causar disentería y gastroenteritis, mientras que el estafilococo dorado es la causa principal de infecciones secundarias adquiridas en el hospital y de infecciones crónicas de heridas.

Hechas de diminutos nanobastones -1.000 veces más pequeños que el grosor del cabello humano- las “NanoZymes” (Nano-enzimas) utilizan luz visible para crear especies de oxígeno altamente reactivas que rápidamente descomponen y matan las bacterias.

El investigador principal, el Profesor Vipul Bansal, quien director de la Instalación de NanoBioSensado, Sir Ian Potter de RMIT dijo que las nuevas NanoZymes ofrecen una importante ventaja sobre la capacidad de la naturaleza para matar bacterias:

“Durante varios años hemos estado intentando desarrollar enzimas artificiales que pueden luchar contra las bacterias, al mismo tiempo que ofrecemos oportunidades para controlar las infecciones bacterianas utilizando “disparadores” y “estimulos” externos… Ahora finalmente lo hemos descifrado”.

“Nuestras Nanoenzimas son enzimas artificiales que combinan la luz con la humedad para causar una reacción bioquímica que produce radicales OH y descompone las bacterias. La actividad antibacteriana de la naturaleza no responde a desencadenantes externos como la luz.

“Hemos demostrado que cuando se ilumina con un destello de luz blanca, la actividad de nuestras NanoZymes aumenta más de 20 veces, formando agujeros en las células bacterianas y matándolas eficientemente.

“Esta próxima generación de nanomateriales ofrecerá nuevas oportunidades en superficies libres de bacterias y controlando la propagación de infecciones en hospitales públicos”.

A 3-D rendering of dead bacteria after it has come into contact with the NanoZymes. (Credit: Dr. Chaitali Dekiwadia/ RMIT Microscopy and Microanalysis Facility)
Una representación tridimensional de bacterias muertas después de que ha entrado en contacto con las NanoZimas. (Imagen: Dr. Chaitali Dekiwadia / RMIT Microscopy and Microanalysis Facility)

Nanoenzimas

Las NanoZymes trabajan en una solución que imita el líquido de una herida. Esta solución se puede rociar sobre las superficies, también se producen como polvos para mezclar con pinturas, cerámicas y otros productos de consumo. Esto podría significar paredes y superficies libres de bacterias en los hospitales.

Los inodoros públicos -lugares con altos niveles de bacterias y en particular E. coli- son también una ubicación privilegiada para las NanoZymes y los investigadores creen que su nueva tecnología puede incluso tener el potencial de crear inodoros auto-limpiantes.

Mientras que las NanoZymes utilizan actualmente luz visible de antorchas o fuentes de luz similares, en el futuro podrían ser activadas por la luz solar.

A microscopic view showing where bacteria has been eaten away by the NanoZymes. (Credit: Dr. Chaitali Dekiwadia/ RMIT Microscopy and Microanalysis Facility)
Una vista microscópica que muestra donde las bacterias han sido devoradas por las Nanozimas. (Imagen: Dr. Chaitali Dekiwadia / RMIT Microscopy and Microanalysis Facility)

Los investigadores han demostrado que las NanoZymes funcionan en un ambiente de laboratorio. El equipo está evaluando ahora el rendimiento a largo plazo de las nanoenzimas en los productos de consumo, explicó Bansal:

El gran avance de NanoZyme ha sido publicado recientemente en la revista  ACS Applied Nano Materials.

Fuente: RMIT University [Nota: Los materiales pueden ser editados en su contenido y longitud]

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