ali di libellula, foglie di loto, ali di cicala:grazie a millenni di evoluzione, la natura ha ottimizzato il comportamento di queste superfici e di altre per offrire funzionalità antibatteriche.

Un internazionale, un team interdisciplinare di ricercatori sta cercando di trovare il modo migliore per tradurre queste caratteristiche per creare superfici battericide ispirate alla natura da utilizzare negli impianti medici. Discutono le strutture superficiali e le composizioni chimiche per un materiale implantare ideale nella rivista Recensioni di fisica applicata .

"Gli oggetti in natura hanno caratteristiche così uniche, come punte più affilate di un batterio, che danno loro il potere di disturbare e uccidere un batterio, rendendoli antibatterici, " disse Saurav Goel, un autore della London South Bank University. "Possiamo realizzare queste funzionalità con i nostri strumenti di ingegneria di ultraprecisione".

Nonostante molti studi sui meccanismi con cui le superfici naturali uccidono i batteri, se è dovuto a reazioni chimiche, la ruvidità della superficie, la capacità dei batteri di rimanere sulla superficie, o qualcos'altro:lo sfruttamento commerciale è stato praticamente inesistente. Gli autori hanno affermato che ciò è in parte dovuto alla mancanza di tecniche di produzione adeguate in grado di produrre queste caratteristiche ispirate alla natura con precisione controllata su larga scala, che Goel descrive come uno dei maggiori enigmi affrontati dalla fisica applicata del 21° secolo.

Goel e il suo team stanno lavorando allo sviluppo di una nuova tecnica basata sul laser in grado di modificare le proprietà superficiali di un materiale producendo le caratteristiche desiderate in modo libero, sulla base di modelli informatici 3D che hanno generato. Una volta che il metodo è stato completamente sviluppato, hanno in programma di creare un prototipo dimostrativo di un impianto, che sarà testato per monitorarne l'attività batterica.

"L'obiettivo finale è una protesi che posso impiantare con prove cliniche che uccidono i batteri e riducono il tasso di infezione, " ha detto Oliver Pearce, un autore del Milton Keynes University Hospital nel Buckinghamshire, Inghilterra.

Sebbene la percentuale di infezioni causate da impianti sia piuttosto bassa, con così tante protesi in uso in tutto il mondo, il numero di infezioni è grande, presentando un costo enorme per i sistemi sanitari. Però, la stragrande maggioranza di questi sono causati da stafilococchi e streptococchi, quindi sradicare il loro effetto ridurrebbe le infezioni fino al 90%. La tecnologia è versatile e sarebbe applicabile alle protesi in tutte le parti del corpo.

"È semplicistico avere una superficie avanzata che uccide i batteri e dire che il problema dell'infezione è debellato, " Ha detto Pearce. "Non eliminerà tutte le infezioni, ma nella mia mente, renderà il tasso significativamente più basso."