Nanoplatetas de grafite integradas emsuperfÍcies médicas pla¡sticas podem prevenir infecções, matando 99,99% das bactanãrias que tentam se conectar - uma solução potencial barata e via¡vel para um problema que afeta milhões, custa enormes quantidades de tempo e dinheiro e acelera a resistência a antibia³ticos. Isso estãode acordo com uma pesquisa da Universidade de Tecnologia de Chalmers, Suanãcia, na revista Small .

Todos os anos, mais de quatro milhões de pessoas na Europa são afetadas por infecções contraa­das durante procedimentos de assistaªncia médica, de acordo com o Centro Europeu de Prevenção e Controle de Doena§as (ECDC). Muitas delas são infecções bacterianas que se desenvolvem em torno de dispositivos médicos e implantes no corpo, como cateteres, pra³teses de quadril e joelho ou implantes denta¡rios . Nos piores casos, os implantes precisam ser removidos.

Infecções bacterianas como essa podem causar grande sofrimento aos pacientes e custar aos servia§os de saúde enormes quantidades de tempo e dinheiro. Além disso, atualmente são usadas grandes quantidades de antibia³ticos para tratar e prevenir essas infecções, custando mais dinheiro e acelerando o desenvolvimento da resistência a antibia³ticos .

"O objetivo de nossa pesquisa édesenvolversuperfÍcies antibacterianas que podem reduzir o número de infecções e a necessidade subseqa¼ente de antibia³ticos, e a s quais as bactanãrias não podem desenvolver resistência. Mostramos agora quesuperfÍcies personalizadas formadas por uma mistura de nanoplacas de polietileno e grafite podem matar 99,99% das bactanãrias que tentam se fixar a superfÍcie ", diz Santosh Pandit, pesquisador de pa³s-doutorado no grupo de pesquisa do professor Ivan Mijakovic da Divisão de Biologia de Sistemas, Departamento de Biologia e Biotecnologia da Universidade de Tecnologia de Chalmers.

As infecções nos implantes são causadas por bactanãrias que viajam pelo corpo em fluidos como o sangue, em busca de umasuperfÍcie a  qual se fixar. Quando pousam em umasuperfÍcie adequada, comea§am a se multiplicar e a formar um biofilme - um revestimento bacteriano.

Estudos anteriores dos pesquisadores de Chalmers mostraram como flocos verticais de grafeno, colocados nasuperfÍcie de um implante , poderiam formar um revestimento protetor, impossibilitando a aderaªncia de bactanãrias - como picos em edifa­cios projetados para impedir que os pa¡ssaros se aninhem. Os flocos de grafeno danificam a membrana celular, matando as bactanãrias. Mas produzir esses flocos de grafeno écaro e atualmente não évia¡vel para produção em larga escala.

"Mas agora, alcana§amos os mesmos efeitos antibacterianos pendentes, mas usando nanoplacas de grafite relativamente baratas, misturadas com um pola­mero muito versa¡til. O pola­mero, ou pla¡stico, não éinerentemente compata­vel com as nanoplacas de grafite, mas com técnicas padrãode fabricação de pla¡sticos, nosconseguiu adaptar a microestrutura do material, com cargas de enchimento bastante altas, para obter o efeito desejado. E agora possui um grande potencial para diversas aplicações biomédicas ", diz Roland Ka¡da¡r, professor associado do Departamento de Ciência Industrial e de Materiais da Chalmers.

As nanoplacas nasuperfÍcie dos implantes previnem a infecção bacteriana , mas, crucialmente, sem danificar as células humanas sauda¡veis. As células humanas são cerca de 25 vezes maiores que as bactanãrias; portanto, enquanto as nanoplacas de grafite se separam e matam bactanãrias , elas mal arranham uma canãlula humana.

"Além de reduzir o sofrimento dos pacientes e a necessidade de antibia³ticos, implantes como esses podem levar a menos necessidade de trabalho subsequente, pois podem permanecer no corpo por muito mais tempo do que os usados ​​hoje", diz Santosh Pandit. "Nossa pesquisa também poderia contribuir para reduzir os enormes custos que essas infecções causam nos servia§os de saúde em todo o mundo".

No estudo, os pesquisadores experimentaram diferentes concentrações de nanoplacas de grafite e o material pla¡stico. Uma composição de cerca de 15 a 20% de nanoplacas de grafite teve o maior efeito antibacteriano - desde que a morfologia seja altamente estruturada.

"Como no estudo anterior, o fator decisivo éorientar e distribuir corretamente as nanoplacas de grafite . Elas precisam ser encomendadas com muita precisão para obter o efeito ma¡ximo", diz Roland Ka¡da¡r.