I ricercatori A*STAR1 hanno sviluppato polimeri antimicrobici economici, delicati sulla pelle e altamente efficaci nell'uccidere i microbi. Sono promesse per l'uso in scrub chirurgici e disinfettanti.

La maggior parte degli antibiotici agisce interrompendo le specifiche vie biochimiche utilizzate dai microbi per produrre le proteine ​​e gli enzimi essenziali per la loro sopravvivenza. Questa strategia li rende letali per i microbi ma sicuri per le cellule dell'uomo e di altri mammiferi. Però, è facile per i microbi sviluppare resistenza a tali antibiotici, che ha portato al diffuso problema dei microbi multi-resistenti ai farmaci.

I composti antimicrobici del sistema immunitario del corpo usano una tattica diversa:combattono i microbi distruggendo le loro membrane. Poiché questo approccio si basa sulle proprietà elettriche intrinseche della membrana cellulare, è molto più difficile, se non impossibile, affinché i microbi sviluppino resistenza.

Ora, Yi Yan Yang dell'A*STAR Institute of Bioengineering and Nanotechnology e i suoi collaboratori, in collaborazione con IBM Almaden Research Center, hanno sviluppato potenti polimeri antimicrobici che utilizzano la stessa strategia. I polimeri con strutture ottimizzate hanno ucciso quasi il 100% dei microbi in due minuti. Erano anche più morbidi sulla pelle dei topi rispetto agli scrub chirurgici commerciali attualmente utilizzati in ambito clinico.

"I nostri polimeri uccidono un ampio spettro di microbi, in particolare il difficile da uccidere Pseudomonas aeruginosa, più veloce di qualsiasi dei molti peptidi e polimeri antimicrobici riportati fino ad oggi, " commenta Yang. "Con il loro effetto battericida super rapido e la compatibilità con la pelle, questi polimeri sono candidati promettenti per l'uso come scrub chirurgici, lavamani e disinfettanti, "aggiunge.

I polimeri hanno due componenti chiave:cariche positive e parti idrofobe. I loro componenti caricati positivamente interagiscono con le membrane caricate negativamente dei microbi patogeni, mentre le parti idrofobe dei polimeri entrano nei due strati di cellule adipose all'interno delle membrane. Questa doppia azione rompe la membrana e distrugge il microbo. Poiché le superfici delle cellule dei mammiferi sono meno cariche negativamente di quelle dei microbi, cellule come i globuli rossi sono immuni all'azione dei polimeri.

I ricercatori hanno scoperto che l'uso ripetuto del polimero a dosi sub-letali non ha portato alla resistenza batterica. Inoltre, i polimeri sono poco costosi da produrre e possono essere sintetizzati da materiali di partenza disponibili in commercio.

"Sulla base di questo lavoro, stiamo sviluppando versioni biodegradabili dei polimeri, " dice Yang. "Sono progettati per degradarsi in benigni, composti ecologici. Tali polimeri antimicrobici biodegradabili possono essere utilizzati come conservanti nei cosmetici e persino nei prodotti alimentari".