Pesquisadores da Universidade Metropolitana de Tóquio desenvolveram superfícies avançadas de óxido de alumínio nanoestruturadas que são altamente eficazes para matar bactérias e, ao mesmo tempo, apoiar o crescimento de células cultivadas. Novas superfícies nanoestruturadas de óxido de alumínio têm propriedades antibacterianas sem precedentes e poderiam fornecer um ambiente de cultura celular mais seguro para a medicina regenerativa sem o uso de antibióticos.
Usando um processo eletroquímico em ácido sulfúrico concentrado, a equipe de pesquisa criou uma superfície anódica de óxido de alumínio poroso (APA) com propriedades antimicrobianas especiais. Estas superfícies evitam o crescimento bacteriano sem interferir na cultura celular, proporcionando uma solução inovadora para a medicina regenerativa. Esta tecnologia pode produzir culturas celulares de alta qualidade, livres de contaminação bacteriana, sem depender de antibióticos.
As superfícies antimicrobianas são críticas tanto para a saúde pública como para aplicações diárias. Os métodos tradicionais envolvem o uso de antibióticos e produtos químicos agressivos, mas estes métodos prejudicam o ambiente, representam riscos para a saúde e levam a um aumento de bactérias resistentes aos antibióticos. Agora, mais do que nunca, são necessárias formas alternativas de combater patógenos bacterianos, e superfícies nanoestruturadas como o APA podem oferecer uma solução mais segura e sustentável.
É aqui que entram as superfícies nanoestruturadas. No início da década de 2010, pesquisas mostraram que nanoestruturas que ocorrem naturalmente nas asas de cigarras e libélulas poderiam proteger contra a contaminação bacteriana. Estas estruturas danificam as membranas das células bacterianas, impedindo-as de se espalharem. Portanto, os cientistas têm procurado maneiras de criar superfícies artificiais de maneira barata que possam alcançar o mesmo efeito.
Avanços revolucionários em superfícies antimicrobianas e amigas das células
Uma equipe de pesquisa liderada pelo professor Takashi Yanagishita, da Universidade Metropolitana de Tóquio, tem explorado a aplicação de alumina anódica porosa (APA). Quando uma superfície de alumínio polido é imersa em uma célula eletroquímica sob certas condições, a superfície é revestida com uma camada ordenada de pilares porosos de óxido de alumínio (alumina). Esses pilares em forma de agulha têm o tamanho certo para matar bactérias, tornando a superfície de alumínio altamente antimicrobiana.
Agora, a equipa de investigação aperfeiçoou a sua fórmula e descobriu que as propriedades antibacterianas das superfícies APA preparadas em ácido sulfúrico concentrado são significativamente melhores do que as superfícies existentes. Mais importante ainda, eles descobriram que a superfície não prejudicava as células biológicas cultivadas nela. Na cultura de células normais, podem ser adicionados antibióticos ao meio de cultura para prevenir a contaminação bacteriana. A principal desvantagem disto é que é inútil contra bactérias resistentes a antibióticos; na verdade, o uso excessivo de antibióticos pode levar novamente ao surgimento de cepas mais resistentes. A superfície APA é diferente. As culturas podem ser realizadas com segurança sem o uso de aditivos antibióticos.
Aplicações revolucionárias na medicina
As descobertas da equipe são boas notícias para a medicina regenerativa, que cultiva células em laboratório e depois as injeta em pacientes para tratar danos a tecidos e órgãos. Qualquer invasão bacteriana de células pode ter consequências terríveis para o paciente: isto muitas vezes requer um ambiente estéril especializado e caro. A equipa acredita que o seu novo substrato poderá permitir a cultura de células sem antibióticos numa gama mais ampla de ambientes, revolucionando potencialmente a escala em que os pacientes são tratados e a forma como conduzimos experiências científicas.
Compilado de /scitechdaily