Químico de RUDN University ha creado películas antibacterianas a partir de polímeros de coordinación con una eficiencia de hasta el 99,99%

Los microorganismos peligrosos se adaptan constantemente a los nuevos antibióticos y antisépticos debido a su rápida mutación. Es especialmente difícil matar bacterias cuando éstas forman una biopelícula, adhiriéndose entre sí y creando una sociedad lista para luchar contra los agentes antimicrobianos. Este problema puede resolverse mediante polímeros de coordinación: «carcasas» de iones metálicos y enlaces orgánicos. Estos polímeros evitan que los patógenos formen biopelículas y se multipliquen en las superficies. Unos químicos de RUDN University han creado dos polímeros de coordinación con iones de plata, que tienen casi un cien por ciento de propiedades antibacterianas.

«Desarrollamos un protocolo de síntesis, describimos las características y propiedades estructurales de dos nuevos polímeros bioactivos basados ​​en iones de plata. Adjuntamos estos compuestos a una película epoxi hecha de aceite de soja y creamos un material híbrido para uso antimicrobiano», expresó Alexander Kirillov, Doctor en Química, empleado del Instituto Conjunto de Investigación Química, RUDN University.

Los polímeros de coordinación consisten en estructuras cíclicas, donde el elemento central es un átomo o un ion complejante. Para obtener polímeros a base de plata, los científicos utilizaron una sal de nitrato de plata y ácido piromelítico o trimésico. Los polímeros se fabricaron en un proceso de autoensamblaje: los fragmentos cíclicos se unieron entre sí y luego fueron agregados a la matriz sustrato de aceite de soja. Los químicos han creado tres tipos de películas con diferentes concentraciones del polímero de coordinación: 0,05%, 0,1% y 0,5%.

Los químicos de RUDN University comprobaron si las bacterias pudiesen formar biopelículas en superficies recubiertas con los nuevos polímeros. Para el experimento, usaron cuatro patógenos que forman biopelículas en el cuerpo humano y causan enfermedades. El Staphylococcus epidermidis causa sepsis, endocarditis, conjuntivitis; el Staphylococcus aureus causa procesos inflamatorios purulentos en casi todos los órganos y tejidos; el Pseudomonas aeruginosa es un agente causal de infecciones nosocomiales; y el generalmente inofensivo Escherichia coli a veces puede causar graves intoxicaciones alimentarias. Se determinó que los nuevos polímeros eran activos contra las cuatro bacterias y la eficacia de la protección dependía de la concentración. Uno de los recubrimientos resultó ser más prometedor: una película con 0,05% de polímero activo destruyó el 99,99% de los cuatro tipos de bacterias.

«Hemos mostrado una nueva perspectiva de los polímeros de coordinación: su acción antibacteriana. Estos resultados prometedores pueden servir para crear nuevos biomateriales funcionales que estarán protegidos de las biopelículas», concluyó Alexander Kirillov, Doctor en Química, empleado del Instituto Conjunto de Investigación Química, RUDN University.

Los resultados han sido publicados en la revista ACS Publications (ACS Appl. Mater. Interfaces).