I ricercatori della North Carolina State University hanno sviluppato un metodo efficace e rispettoso dell'ambiente per combattere i batteri progettando particelle su nanoscala che aggiungono la potenza antimicrobica dell'argento a un nucleo di lignina, una sostanza ubiquitaria presente in tutte le cellule vegetali. I risultati introducono idee per migliorare, nanotecnologie più verdi e più sicure e potrebbe portare a una maggiore efficienza dei prodotti antimicrobici utilizzati in agricoltura e nella cura della persona.

In uno studio pubblicato su Nanotecnologia della natura 13 luglio L'ingegnere statale NC Orlin Velev e colleghi mostrano che le nanoparticelle di lignina infuse con ioni d'argento, che sono rivestiti con uno strato polimerico carico che li aiuta ad aderire ai microbi bersaglio, uccidere efficacemente un'ampia fascia di batteri, compreso E. coli e altri microrganismi dannosi.

Mentre le nanoparticelle eliminano i batteri mirati, si esauriscono d'argento. Le particelle rimanenti si degradano facilmente dopo lo smaltimento a causa del loro nucleo di lignina biocompatibile, limitare il rischio per l'ambiente.

"Le persone si sono interessate all'uso di nanoparticelle d'argento per scopi antimicrobici, ma ci sono preoccupazioni persistenti sul loro impatto ambientale a causa degli effetti a lungo termine delle nanoparticelle metalliche usate rilasciate nell'ambiente, " disse Velev, INVISTA Professore di ingegneria chimica e biomolecolare presso NC State e autore corrispondente del documento. "Mostriamo qui un metodo economico e rispettoso dell'ambiente per creare antimicrobici efficaci con nuclei di biomateriali".

I ricercatori hanno usato le nanoparticelle per attaccare E. coli, un batterio che provoca intossicazione alimentare; Pseudomonas aeruginosa, un comune batterio che causa malattie; Ralstonia, un genere di batteri contenente numerose specie patogene del suolo; e Staphylococcus epidermide, un batterio che può causare biofilm dannosi sulla plastica, come i cateteri, nel corpo umano. Le nanoparticelle erano efficaci contro tutti i batteri.

Il metodo consente ai ricercatori la flessibilità di modificare la ricetta delle nanoparticelle per colpire microbi specifici. Alessandro Richter, il primo autore del documento e un dottorato di ricerca statale NC. candidato che ha vinto un premio Lemelson-MIT 2015, afferma che le particelle potrebbero essere la base per prodotti antiparassitari a rischio ridotto con costi ridotti e impatto ambientale ridotto al minimo.

"Ci aspettiamo che questo metodo abbia un ampio impatto, " Richter ha detto. "Possiamo includere meno dell'ingrediente antimicrobico senza perdere efficacia e allo stesso tempo utilizzando una tecnica poco costosa che ha un carico ambientale inferiore. Ora stiamo lavorando per aumentare il processo per sintetizzare le particelle in condizioni di flusso continuo".