Partícules d'or minúscules per evitar infeccions després d'operacions com la d'hèrnia

Partícules d'or de milionèsimes de mil·límetre poden evitar les infeccions que sovint es produeixen en els teixits després d'una intervenció quirúrgica. Una nova tècnica desenvolupada per investigadors de l'ICFO (Institut de Ciències Fotòniques) ho pot fer possible. La recerca s'ha publicat a la revista "Nano Letters".

L'estudi s'ha basat en un recobriment de les malles quirúrgiques unides a l'acció de polsos de llum. Des de fa mig segle, les malles quirúrgiques són un element clau per a la recuperació de cirurgies de teixits danyats. Un exemple molt comú és la reparació de l'hèrnia. La malla manté els músculs tensos i permet una recuperació més ràpida.

Però moltes vegades la superfície de les malles queda coberta d'un biofilm generat per bacteris, que impedeixen l'arribada i l'acció dels antibiòtics. Això no permet atacar la infecció.

Un equip de l'ICFO dirigit pel professor ICREA Romain Quidant, juntament amb l'empresa B. Braun Surgical, SA ha assajat una nova tècnica que podria prevenir la contaminació bacteriana i la infecció en implants mèdics.

Els investigadors han desenvolupat una malla amb la superfície modificada químicament per ancorar-hi milions de nanopartícules d'or. La clau és que aquestes nanopartícules d'or, que tenen un diàmetre d'unes milionèsimes de mil·límetre, converteixen de manera molt eficient la llum en calor en regions molt localitzades.

Eliminar els bacteris

La tècnica ja s'havia provat en estudis anteriors en tractaments contra el càncer. El nou estudi també afronta un problema molt estès, perquè a tot el món es duen a terme més de 20 milions d'operacions de reparació d'hèrnies.

En el seu experiment "in vitro", l'equip va cobrir la malla quirúrgica amb milions de nanopartícules d'or, estenent-les uniformement sobre tota l'estructura. Van comprovar que les nanopartícules  s'havien distribuït de forma homogènia, s'hi mantenien de forma estable, que el material no es degradava i que no es desprenien nanopartícules en l'entorn circumdant del matràs.

Un cop preparada la malla, l'equip la va exposar al bacteri Staphylococcus aureus durant 24 hores fins que va observar la formació d'un biofilm a la superfície. Posteriorment, van exposar la malla a polsos curts i intensos de llum infraroja. Van comprovar que la llum es convertia de manera eficient en calor. I així cremava els bacteris de la superfície.

En segon lloc, van utilitzar un tipus de microscopi per comptar quants bacteris havien mort i quants eren encara vius. Quan s'augmentava la quantitat de llum que arriba a la superfície de la malla, els bacteris morts perdien la seva adherència i es desprenien de la superfície.

Pel que fa als bacteris que havien sobreviscut, recuperaven la seva sensibilitat a la teràpia amb antibiòtics i a la resposta del sistema immunològic. Van confirmar que la tècnica es podia aplicar en viu, perquè és poc probable que danyi el teixit sa circumdant. Així valora l'experiment Romain Quidant:

"Els resultats d'aquest estudi han aplanat el camí cap a l'ús de nanotecnologia plasmònica per prevenir la formació de biofilms bacterians a la superfície dels implants quirúrgics. Encara hi ha diverses qüestions que s'han d'abordar, però és important emfatitzar que aquesta tècnica significarà un canvi radical en els procediments quirúrgics i la posterior recuperació del pacient."

L'equip està explorant les possibilitats d'estendre aquesta tecnologia a altres sectors en què els biofilms haurien de ser evitats.