La Organización Mundial de la Salud (OMS) a partir del brote por coronavirus (COVID-19), emitió en uno de sus comunicados científicos la preocupación sobre la resistencia que han adquirido los virus y bacterias a los medicamentos; lo cual representa un serio problema en el cuidado a la salud a nivel mundial al requerir de tratamientos con dosis muy altas para evitar estancias más largas en los hospitales y con ello reducir los contagios, sin embargo, esto representan una mayor toxicidad en las personase incremento en la mortalidad.

Una de las principales causas de la diseminación de infecciones nosocomiales particularmente en los hospitales y centros de salud, es la contaminación de cualquier superficie de contacto y de los dispositivos médicos, donde el uso de desinfectantes y/o jabones, resultan insuficientes. Por otra parte, los procesos de esterilización autorizados no son adecuados para los dispositivos médicos sensibles al calor y están limitados a condiciones de peso y tamaño.

Los desarrollos científicos en el campo de la nanotecnología han demostrado que algunas aleaciones de plata, cobre y de dióxido de titanio, poseen propiedades antimicrobianas y que la síntesis de una película delgada o el desarrollo de un nanofluido con estas nanopartículas homogéneamente dispersas en una solución base, pueden aplicarse sobre una superficie de contacto para disminuir la adsorción de depósitos microbianos.

Por más de una década, el Dr. Jorge Morales ha trabajado en la síntesis de nanopartículas en el estado sólido por medio de la técnica de Aleado Mecánico, así como en el desarrollo de recubrimientos funcionales a partir de nanoestructuras metal-cerámicas con las que se busca modificar una superficie.

Estudios preliminares sobre la capacidad antibacterial del cobre y la plata están clínicamente aprobados, sin embargo, la síntesis de nanopartículas en el estado sólido de nuevos sistemas binarios y ternarios donde la plata, el cobre y el titanio estén presentes, forman parte de una nueva línea de trabajo que se desarrolla en el grupo de investigación dirigido por el Dr. Jorge Morales Hernández en CIDETEQ.

Por citar un ejemplo, las nanopartículas de Ag-Cu y Cu-Ti son depositadas en un fluido base para la síntesis de un nanofluido que puede ser rociado sobre la superficie de interés. Así mismo, es posible la manufactura de un cátodo (blanco) con estas nanopartículas para el crecimiento de películas delgadas sobre diferentes tipos de sustratos por medio a la técnica de vaporización física (PVD siglas en inglés). De esta manera, esta línea de investigación tiene por objetivo la síntesis de diferentes nanofluidos y películas delgadas antibacteriales capaces de eliminar o rechazar contaminantes (virus, bacterias, toxinas, etcétera) presentes en una superficie de contacto, sin una limpieza extrema con el uso de detergentes y demás productos desinfectantes.

Los sistemas de aleación Cu70Ti30 y Cu50Ag50 (% peso) obtenidos en un molino tipo planetario bajo una atmósfera inerte, se utilizaron para la preparación de un nanofluido con el 1% V de nanopartículas de cada sistema de aleación. Ambos nanofluidos se aplicaron por separado en láminas de acero inoxidable 316 de 1 cm2 para evaluar su capacidad antibacterial al ser expuestas a las bacterias de Staphylococcus aureus (+) y Escherichia coli (-) a diferentes tiempos, obteniéndose un decremento de hasta el 90% de ambas bacterias en la aleación Cu70Ti30 después de 8 horas de exposición y en la aleación Cu50Ag50 después de 7 horas de exposición.

Se pretende reducir el tiempo de degradación de las bacterias por debajo de una hora al incrementar el porcentaje en volumen de las nanopartículas en el nanofluido para ambos sistemas binarios; sin embargo, se está trabajando en la síntesis de un sistema ternario Ag-Cu-Ti el cual promete tener una mayor capacidad antibacterial como una película delgada aplicada sobre sustratos metálicos. De esta manera, los recubrimientos antimicrobianos son una estrategia prometedora para contrarrestar la propagación de patógenos multirresistentes a través de la contaminación cruzada de las superficies.

* Dr. Jorge Morales Hernández*, M. en C. Carlota Ruíz Juárez, Ing. Irán Ameyalli Alfaro Animas

Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico en Electroquímica; Parque Tecnológico Querétaro S/N, Sanfandila, Querétaro 76703, México

*jmorales@cideteq.mx