IISER Bhopal desarrolla un proceso sencillo para producir nanomateriales que se utilizarán como agentes antimicrobianos

Los resultados del trabajo se han publicado en la revista de la American Chemical Society – ACS Applied Materials and Interfaces.

La Organización Mundial de la Salud (OMS) ha declarado la resistencia bacteriana a los antibióticos como una de las crisis más importantes para la salud humana en la actualidad, a pesar de Covid. Este problema es grave para India, la ‘capital mundial de la resistencia a los antimicrobianos’, debido al uso desenfrenado e indiscriminado de antibióticos en humanos, ganado y agricultura. Por lo tanto, existe una necesidad imperiosa de sustitutos de antibióticos, y las soluciones nanotecnológicas como las estudiadas por el equipo de IISER, Bhopal, son caminos prometedores a seguir.

“La plata, el metal ornamental común, cuando está presente en nanopartículas, cien mil veces más pequeñas que el ancho de un solo cabello humano, tiene buenas propiedades antimicrobianas. Los médicos han utilizado plata en diversas formas para prevenir infecciones y promover la curación desde la antigüedad ”, dijo Saptarshi Mukherjee, profesor del Departamento de Química de IISER Bhopal.

Mukherjee dijo que, en general, los nanomateriales de plata se producen utilizando precursores tóxicos que a menudo generan subproductos dañinos dentro del sistema.

Los investigadores utilizaron el aminoácido tirosina para producir nanomateriales de plata que tenían excelentes propiedades antimicrobianas. La tirosina está presente en muchos alimentos, como la carne, los lácteos, las nueces y los frijoles.

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“Los investigadores trataron el nitrato de plata, el principal componente de la ‘tinta electoral’, que se usa para teñir las uñas después de votar en la India, con tirosina en presencia de sosa cáustica. La tirosina funcionó como agente reductor y agente de recubrimiento para producir nanomateriales de plata. Al examinar el producto bajo un microscopio de alta resolución, encontraron dos formas de nanoestructuras de plata, nanoclusters y nanopartículas. Se descubrió que las nanopartículas matan microbios en unas cuatro horas ”, dijo.

El grupo de investigación también ha dilucidado el mecanismo por el cual las nanopartículas matan a los microbios. Descubrieron que las nanopartículas generan «especies de oxígeno singlete» que eleva el estrés celular y, en consecuencia, se abre y altera la membrana celular de los microbios y provoca la fuga de proteínas de las células, matándolas.

“Mientras que las nanopartículas producidas por el proceso anterior tenían acción microbicida, los nanoclusters de menor tamaño son luminiscentes y pueden usarse como sondas de bioimagen. Como nuestro producto consta de dos componentes, se puede utilizar para múltiples propósitos: desde estudios fotofísicos hasta aplicaciones en sistemas biológicos ”, dijo Mukherjee, sobre las implicaciones prácticas del trabajo de investigación.