O material começa a “at” contra os micróbios qdo é comandado.
Os cientistas descobriram a capacidade do grafeno para destruir micróbios resistentes / foto depositphotos.com
Investigadores do Instituto Suíço de Ciência dos Materiais Empa desenvolveram revestimentos ultra-finos à base de grafeno capazes de neutralizar agentes patogénicos hospitalares perigosos utilizando apenas luz infravermelha. Durante os testes, o material destruiu qe todos os vestígios de uma estirpe bacteriana resistente aos medicamentos e mais de 90% de outra. A investigação poderá ser um fator de mudança na luta global contra a resistência aos antibióticos, escreve a Iindian Defence Review.
A ameaça representada pelos micróbios resistentes aos medicamentos já não é um aviso distante, já se tornou numa crise. “Os antibióticos tradicionais estão a perder terreno contra um número crescente de agentes patogénicos, e os revestimentos antimicrobianos existentes utilizados nos dispositivos médicos têm os seus próprios problemas, desde reacções alérgicas a uma eficácia limitada contra os vírus”, refere o artigo.
Os investigadores da Empa acreditam que os nanomateriais oferecem uma saída. O Laboratório de Nanomateriais, dirigido por Peter Vick, estuda a interação de materiais especializados com o corpo humano há mais de d décadas. A sequipa está a criar uma nova classe de tecnologias antimicrobianas que podem ser ligadas e desligadas com a luz.
Uma nova geração de revestimentos criados a partir do grafeno
O grafeno, um derivado do carbono constituído por uma única camada atómica, tem sido amplamente trabalhado na Universidade Checa Palacky, em Olomouc. A partir daí, um dos químicos, Giacomo Reina, juntou-se ao projeto do Laboratório.
O material resultante combina óxido de grafeno com álcool polivinílico, um plástico comum na indústria alimentar. O revestimento é tão fino que é invisível a olho nu. Isto significa que pode ser aplicado em equipamento médico sem alterar o seu aspeto. Reina sintetizou qro fórmulas diferentes, cada uma concebida para melhorar determinadas propriedades. Como ele observa, acredita-se que estes são os primeiros revestimentos antimicrobianos à base de grafeno.
De acordo com Reina, os nanomateriais devem ser não só antimicrobianos, mas também compatíveis com os tecidos, amigos do ambiente e quimicamente estáveis – uma combinação que os revestimentos metálicos existentes que utilizam prata, cobre ou dióxido de titânio não conseguiram até à data concretizar plenamente.
Como a luz transforma um revestimento num agente de eliminação de germes
O mecanismo da ação antimicrobiana do material reside numa reação em cadeia precisa. Qdo exposto à luz infravermelha próxima, o revestimento é aquecido a cerca de 44 graus Celsius. De acordo com a equipa de investigação, este calor enfraquece os micróbios. Mas o efeito mais significativo é de natureza química: a luz desencadeia uma reação entre o nanomaterial e o oxigénio circundante, formando moléculas altamente reactivas conhecidas como radicais de oxigénio que atacam e danificam as superfícies bacterianas.
Mais importante ainda, a luz infravermelha pode penetrar através do tecido corporal até uma profundidade de dois centímetros, permitindo que o revestimento do implante seja ativado a partir do exterior. O efeito antimicrobiano é também personalizável. Como explica Reyna, a reação pode ser ligada e desligada, ou a sintensidade pode ser ajustada simplesmente através do controlo da qtidade de energia luminosa aplicada. A substituição das lâmpadas de infravermelhos por lasers permite uma precisão cirúrgica ainda maior.
Os testes em laboratório confirmaram a eficácia da abordagem: o primeiro dos qro materiais matou qe 100% de uma estirpe bacteriana e cerca de 91% da outra, o que, segundo a equipa, é superior aos revestimentos à base de prata atmente utilizados na prática clínica.
Os implantes dentários são o primeiro teste no mundo real
Após a prova de conceito, a equipa está agora a centrar-se num problema médico específico e premente: as infecções causadas por implantes dentários, que em casos graves podem propagar-se ao maxilar ou a todo o corpo. A estudante de doutoramento Paula Bürgisser, que começou a trabalhar na stese no verão de 2025, está a liderar esta linha de investigação sob a supervisão conjunta de Wieck e do Professor Roland Jung do Centro de Medicina Dentária da Universidade de Zurique.
O conceito é simples. Segundo a equipa, a parte do implante dentário que entra em contacto com o tecido gengival será pré-revestida com um nanomaterial. Uma vez colocado o implante, é aplicada luz à superfície para remover os micróbios. O tratamento pode então ser repetido durante os controlos de rotina ou sempre que ocorrer uma infeção. Os testes mostram que o material mantém as s propriedades antimicrobianas através da reativação repetida sem degradação.
No entanto, o caminho para a aplicação clínica contina ser longo. A equipa pretende atrair um parceiro do sector privado no prazo de três a qro anos para iniciar os ensaios clínicos, mas Vick adverte que o acesso generalizado dos doentes poderá estar a uma década ou mais de distância. Olhando para o futuro, o laboratório tem em vista aplicações mais vastas, desde sensores baseados em nanomateriais a terapias contra o cancro.
Resistência das bactérias aos antibióticos
Recorde-se que os cientistas descobriram bactérias congeladas numa antiga caverna subterrânea de gelo que são resistentes a 10 antibióticos modernos. Apesar dos riscos, estas bactérias podem ajudar a desenvolver novas estratégias para evitar o aumento da resistência aos antibióticos causada pela utilização excessiva dos medicamentos.
