Un articolo pubblicato sul Journal of Environmental Chemical Engineering descrive una possibile strategia per promuovere l'inibizione selettiva dei batteri multiresistenti, che sono sempre più abbondanti a causa dell'uso indiscriminato di antibiotici e rappresentano quindi un grave pericolo per la salute umana.
L'articolo propone di utilizzare nanoparticelle di metallo o ossido di metallo per inattivare batteri multiresistenti mediante rilascio di ioni, contatto diretto tra le nanoparticelle e i batteri tramite interazione elettrostatica o formazione di specie reattive dell'ossigeno. Tutti questi processi uccidono i batteri distruggendo le loro membrane cellulari.
Gli autori includono scienziati brasiliani affiliati al Centro per lo sviluppo di materiali funzionali (CDMF), un centro di ricerca, innovazione e diffusione (RIDC) ospitato dall'Università Federale di São Carlos (UFSCar); l'Istituto di Fisica São Carlos dell'Università di San Paolo (IFSC-USP); Istituto di Chimica dell'Università Statale di San Paolo (IQ-UNESP); e l'Istituto Federale di Educazione, Scienza e Tecnologia del Maranhão (IFMA).
I ricercatori hanno prodotto una serie di nanoparticelle di ossido di zinco (ZnO NP) con morfologie diverse e le hanno testate in un mezzo acquoso, scoprendo che il nanomateriale ha ucciso con successo un ampio gruppo di batteri multiresistenti isolati da campioni clinici umani. Lo scopo dell'esperimento era verificare l'attività antibatterica delle NP ZnO contro ceppi provenienti da isolati clinici.
L'analisi dei componenti principali, una procedura statistica che riassume il contenuto delle informazioni in grandi tabelle di dati, è stata utilizzata per studiare in che modo le modifiche ai parametri di sintesi delle nanoparticelle hanno influenzato l'attività antibatterica del materiale.
Secondo Gleison Marques, un Ph.D. Candidato in chimica presso UFSCar e primo autore dell'articolo, il vantaggio dell'utilizzo di ZnO è che è considerato sicuro dalle autorità di regolamentazione di tutto il mondo e può essere utilizzato in molti tipi di materiali funzionalizzati per la produzione di massa. Inoltre, le NP di ZnO sono più economiche delle nanoparticelle costituite da altri metalli, come oro o argento.
Il materiale ha il potenziale per essere utilizzato nel trattamento delle acque, nell'imballaggio degli alimenti e nella protezione solare, tra le altre applicazioni, ha affermato Marques, ma sono necessari ulteriori studi per analizzare le possibili controindicazioni relative al dosaggio, alla tossicità dell'acqua e all'interazione con sistemi biologici complessi.
"I prossimi passi includono l'applicazione di queste nanoparticelle in sistemi polimerici per produrre nanocompositi che possono essere utilizzati, ad esempio, per rivestire superfici metalliche in ambienti ospedalieri", ha affermato.
Ulteriori informazioni: Gleison N. Marques et al, Attività inibitoria selettiva di batteri multiresistenti mediante nanoparticelle di ossido di zinco, Journal of Environmental Chemical Engineering (2024). DOI:10.1016/j.jece.2023.111870
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