Un team di ricercatori dell'Universitat Politècnica de València (UPV) e del CIBER de Bioingeniería, Biomaterials y Nanomedicine (CIBER-BBN) ha sviluppato un "nanokiller" intelligente basato su un componente dell'olio essenziale di cannella (cinnamaldeide) da utilizzare come antimicrobico agente.
I risultati di questo lavoro sono stati pubblicati sulla rivista Biomaterials Advances .
Finora, il nuovo nanodispositivo ha dimostrato un’efficacia significativa contro microrganismi patogeni come Escherichia coli, Staphylococcus aureus e Candida albicans. Potrebbe essere applicato per l'eliminazione di agenti patogeni che possono essere presenti negli alimenti, nelle acque reflue e nel trattamento delle infezioni nosocomiali, ovvero quelle acquisite durante le degenze ospedaliere.
Nel caso dell'Escherichia coli, la maggior parte dei ceppi sono innocui, anche se alcuni possono causare gravi crampi addominali o diarrea acuta e vomito. Nel caso del batterio Staphylococcus aureus, i suoi effetti possono essere infezioni della pelle, infezioni del flusso sanguigno, osteomielite o polmonite. Nel frattempo, la Candida albicans è un fungo presente in diversi fluidi biologici, che causa malattie come la candidemia o la candidosi invasiva.
Secondo il team del gruppo IDM-CIBER NanoSens, applicare questo nanokiller sarebbe molto semplice. "Ad esempio, potremmo creare uno spray, realizzare una formulazione a base di acqua e altri composti e applicarla direttamente. Potremmo creare una formulazione a base di acqua sul campo e spruzzarla direttamente, come qualsiasi pesticida oggi. E negli ospedali, potrebbe essere applicato su bende e potremmo anche provare a realizzare una capsula da assumere per via orale", spiega Andrea Bernardos, ricercatore del gruppo NanoSens dell'Istituto interuniversitario per la ricerca sul riconoscimento molecolare e lo sviluppo tecnologico (IDM).
Alta efficacia
Il nuovo nanodispositivo migliora l'efficacia della cinnamaldeide incapsulata rispetto al composto libero:circa 52 volte per l'Escherichia coli, circa 60 volte per lo Staphylococcus aureus e circa 7 volte per la Candida albicans.
"L'aumento dell'attività antimicrobica del componente dell'olio essenziale è possibile grazie alla diminuzione della sua volatilità dovuta al suo incapsulamento in una matrice di silice porosa e all'aumento della sua concentrazione locale quando rilasciato a causa della presenza dei microrganismi", afferma Bernardos , ricercatore presso l'Istituto interuniversitario di ricerca per il riconoscimento molecolare e lo sviluppo tecnologico (IDM).
Tra i suoi vantaggi si distingue per l'elevata attività antimicrobica a dosi molto basse. Inoltre, potenzia le proprietà antimicrobiche della cinnamaldeide libera con una riduzione della dose biocida di circa il 98% per i ceppi batterici (Escherichia coli e Staphylococcus aureus) e del 72% per il ceppo di lievito (Candida albicans) quando viene applicato il nanodispositivo.
"Inoltre, questo tipo di dispositivi contenenti biocidi naturali (come componenti di oli essenziali) il cui rilascio è controllato dalla presenza di agenti patogeni, potrebbero essere applicati anche in campi come la biomedicina, la tecnologia alimentare, l'agricoltura e molti altri", conclude Ángela Morellá- Aucejo, anche lui ricercatore IDM presso l'Universitat Politècnica de València.
Ulteriori informazioni: Ángela Morellá-Aucejo et al, Notevole miglioramento dell'attività antimicrobica della cinnamaldeide incapsulata in nanoparticelle mesoporose ricoperte:un nuovo approccio "nanokiller" nell'era della resistenza antimicrobica, Progressi dei biomateriali (2024). DOI:10.1016/j.bioadv.2024.213840
Informazioni sul giornale: Progressi dei biomateriali
Fornito da Università Tecnica di Valencia
