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“Superbacterias” destruídas usando nanoparticulas de puntos cuánticos

Posted by on Ene 21, 2016 | 0 comments

“Superbacterias” destruídas usando nanoparticulas de puntos cuánticos

Ya en 2014, la Organización Mundial de la Salud publicó un informe declarando que la resistencia a los antimicrobianos  se había convertido en una amenaza para la seguridad sanitaria mundial. Varias “superbacterias” están evolucionando muy rápidamente a ser contrarrestados por las drogas tradicionales. Un nuevo estudio publicado en Nature Materials podría ofrecer alguna esperanza, mostrando que diminutas estructuras llamadas nanopartículas pueden convertirse en armas destructivas dirigidas, que pueden destruir las bacterias resistentes usando nada más que la luz.

La resistencia a los antimicrobianos se produce cuando los microbios evolucionan sus mecanismos de defensa diseñados a evadir agentes terapéuticos, haciendo así estos fármacos en parte o totalmente ineficaces como formas de tratamiento. En gran parte debido a la sobredemanda de antibióticos para las personas y su uso excesivo dentro de la ganadería intensiva, la situación ha llevado a muchos a sospechar que estamos entrando en una era post-antibiótico. Esto no sólo va a hacer a las infecciones tratables mucho más difícil de tratar, también significa que potencialmente podrían llegar a ser potencialmente mortales. Afortunadamente, un equipo de la Universidad de Colorado en Boulder ha diseñado un arma para usarla contra nuestros enemigos bacterianos.

Los puntos cuánticos (QDs) son esencialmente pequeños cristales de dimensiones nanométricas, cerca de 20.000 veces más pequeño que el ancho de un cabello humano. Tienen distintivas propiedades de conducción eléctrica que son determinadas por el tamaño increíblemente pequeño y la estructura.

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Cuando estos puntos cuánticos son irradiados con una frecuencia específica de radiación, su estructura cambia, adaptada por los científicos, significa que pueden ser finamente sintonizados para emitir una frecuencia específica de la radiación; con el cambio de la longitud de onda de la fuente de luz se puede lograr el mismo efecto. En este estudio, los investigadores decidieron probar y utilizar puntos cuánticos personalizados contra las bacterias resistentes a los antibióticos, incluyendo E. coli y Staphylococcus aureus, en un entorno de laboratorio. En la oscuridad, los puntos cuánticos permanecen inactivos. Cuando se bombardean con luz visible, se convierten en energía “excitandose”.

Cuando se coloca entre las bacterias en una solución, sucede algo interesante. Las bacterias se basan en reacciones redox, los que implican la adición o eliminación de oxígeno (reducción y oxidación, respectivamente). Y cuando varios puntos cuánticos son “excitados” cerca,producen productos químicos que son capaces de ser reducidos u oxidados por compuestos reactivos dentro de las bacterias. Esto interfiere con eficacia con sus procesos intercelulares, interrumpe su crecimiento celular, y los mata. En un cultivo de laboratorio, este método ha demostrado poder matar al 92 por ciento de una variedad de células bacterianas resistentes a los fármacos, mientras que deja otras células intactas.
Anteriormente, con diminutas nanopartículas de grafeno se ha demostrado que el transporte de fármacos contra el cáncer es efectivo durante un nuevo tratamiento de quimioterapia, y algunos incluso pueden calentarse para aniquilar a los tejidos cancerosos. De manera similar, los puntos cuánticos, más o menos del mismo tamaño, podrían ser inyectados en el torrente sanguíneo humano y diseñados para tratar infecciones específicas al ser estimulados con diferentes longitudes de onda de la luz.

“A pesar de que siempre podemos contar con que estas superbacterias puedan adaptarse y luchar contra la terapia, podemos adaptar rápidamente estos puntos cuánticos para llegar a una nueva terapia y, por tanto, luchar más rápido en esta carrera evolutiva”, dijo Prashant Nagpal, profesor asistente en el Departamento de Ingeniería Química y Biológica en la Universidad de Colorado y autor principal del estudio.

Fuente: www.iflscience.com

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