Ogni anno, oltre un milione di persone sviluppano infezioni acquisite durante l'assistenza sanitaria durante le degenze ospedaliere. E circa 100, 000 di loro muoiono per quelle complicazioni.

Ma i ricercatori dell'Università della Georgia sono determinati a cambiarlo, e il loro nuovo studio mostra uno strumento promettente per prevenire le infezioni prima che si verifichino.

Pubblicato in Materiali e interfacce applicati ACS , lo studio ha esaminato come un rivestimento innovativo sviluppato dagli scienziati UGA può impedire a liquidi come acqua e sangue di attaccarsi alle superfici. I ricercatori hanno anche scoperto che il rivestimento repellente ai liquidi può uccidere i batteri e fermare la formazione di coaguli di sangue sulla superficie di un oggetto.

La sfida del biofilm

La crescita batterica sui dispositivi medici è responsabile di molte infezioni acquisite in ospedale. Ma è difficile da combattere perché i batteri si attaccheranno insieme sulla superficie di un oggetto, creando un rivestimento gelatinoso chiamato biofilm.

"È molto più facile uccidere i batteri nel suo stato fluttuante, ma una volta formato un biofilm, è molto difficile per gli antibiotici penetrare nel biofilm e uccidere i batteri, " disse Hitesh Handa, autore corrispondente dello studio e professore associato presso il College of Engineering di UGA. "Parte del biofilm può rompersi e infettare altri punti del corpo, e diventa molto difficile da trattare quando l'infezione si diffonde".

I ricercatori hanno combinato ossido di zinco e nanoparticelle di rame con un rivestimento repellente ai liquidi. Per testare l'efficacia del loro rivestimento contro i liquidi, hanno applicato il rivestimento alle spugne.

"Le spugne sono così assorbenti, " Spiegò Handa. "Se impedisse a una spugna di assorbire qualsiasi liquido, poi ovviamente funzionerà molto bene anche sulle superfici dei dispositivi medici."

Il team ha provato ad applicare acqua, latte, caffè, succo e sangue alle spugne, ma i liquidi sono scivolati via. I ricercatori hanno anche scoperto che i batteri che hanno provato ad aderire alle spugne, Staphylococcus aureus, allo stesso modo non si attaccava alle superfici. Inoltre, il rivestimento ha respinto la maggior parte delle particelle nel sangue che portano alla coagulazione.

Superare i limiti

Ricerche precedenti hanno sviluppato rivestimenti superidrofobici simili, ma avevano gravi limitazioni.

"Questi rivestimenti sono in genere molto fragili, " disse Ekrem Ozkan, autore principale dello studio e ricercatore post-dottorato presso l'UGA. "Possono facilmente perdere le loro proprietà superidrofobiche dopo un danno minore, anche solo con un dito che tocca l'oggetto".

Il team ha sottoposto questo nuovo rivestimento a numerosi test rigorosi, sottoporre le spugne a qualsiasi cosa, dallo strofinare le dita sulle loro superfici all'usare la carta vetrata su di esse al staccare il nastro adesivo. Nonostante gli abusi, le spugne mantennero le loro qualità superidrofobiche.

A causa della sua durata, ci sono molte potenziali applicazioni per il rivestimento, che vanno da bende a IV e tubi endotracheali. I ricercatori stanno anche esaminando come possono introdurre un componente di ossido nitrico nei rivestimenti. Il laboratorio di Handa si concentra sulla tecnologia che utilizza il potente gas che si trova naturalmente nel corpo per mantenere il flusso sanguigno e prevenire le infezioni. L'ossido nitrico può anche impedire ai batteri di moltiplicarsi sui dispositivi e causare malattie.