Novo material de cobre tem efeito bactericida e pode matar 97% dos Staphylococcus aureus em quatro horas
Um novo produto de cobre pode ajudar a combater a ameaça crescente de superbactérias, matando bactérias de forma mais rápida e eficaz do que o cobre padrão – mais de 100 vezes mais eficaz.
O cobre foi ampliado 2,{1}} vezes sob um microscópio eletrônico de varredura, revelando sua estrutura única em forma de micro-pente.
O novo produto de cobre é o resultado de uma pesquisa colaborativa entre a Universidade RMIT e a agência científica nacional da Austrália, CSIRO, cujos resultados acabam de ser publicados na Biomaterials.
O cobre tem sido usado há muito tempo contra diferentes cepas bacterianas, incluindo o Staphylococcus aureus comum, porque os íons liberados da superfície do metal são tóxicos para as células bacterianas.
Mas, como explica Qian Ma, ilustre professor da RMIT University, o processo é lento quando se usa cobre padrão, e pesquisadores de todo o mundo estão trabalhando para acelerá-lo.
Uma superfície de cobre padrão matará aproximadamente 97% dos Staphylococcus aureus em quatro horas.
Incrivelmente, quando o Staphylococcus aureus foi colocado na nossa superfície de cobre especialmente concebida, destruiu mais de 99,99% das células em apenas dois minutos. Além de ser mais eficiente, é 120 vezes mais rápido.
Esses resultados foram alcançados sem a ajuda de qualquer medicamento. A construção em cobre provou ser muito eficaz para este material comum.
A equipe acredita que o novo material, uma vez desenvolvido, poderá ter uma ampla gama de aplicações, incluindo maçanetas antibacterianas e outras superfícies de toque em escolas, hospitais, residências e transporte público, bem como respiradores antibacterianos ou dispositivos de filtragem em sistemas de ventilação, e máscaras.
A equipe agora está investigando a eficácia do cobre aprimorado contra o SARS-COV-2, incluindo a avaliação de amostras impressas em 3D.
Outros estudos demonstraram que o cobre pode ser muito eficaz contra vírus, levando a Agência de Proteção Ambiental dos EUA a aprovar formalmente superfícies de cobre para uso antiviral no início deste ano.
O principal autor do estudo, Dr. Jackson Leigh-Smith, disse que a estrutura porosa única do cobre é a chave para sua eficácia como um rápido matador de bactérias.
A liga é criada usando um processo especial de fundição em molde de cobre que organiza os átomos de cobre e manganês em uma estrutura específica.
Os átomos de manganês são então removidos da liga usando um processo químico barato e escalonável chamado “desligação”, deixando a superfície do cobre puro preenchida com minúsculas cavidades em micro e nanoescala.
O cobre é composto de microporos em forma de pente com nanoporos menores dentro de cada dente; tem uma enorme área de superfície ativa. O padrão também torna a superfície superhidrofílica, ou hidrofílica, de modo que a água existe nela como uma película plana e não como gotículas.
O efeito hidrofílico significa que as células bacterianas têm dificuldade em manter a sua forma quando esticadas pelas nanoestruturas superficiais, enquanto o padrão poroso permite uma libertação mais rápida de iões de cobre.
Estes efeitos combinados não só causam a degradação estrutural das células bacterianas, tornando-as mais susceptíveis aos iões de cobre tóxicos, mas também promovem a absorção de iões de cobre pelas células bacterianas. É esta combinação de efeitos que acelera enormemente a eliminação de bactérias.
Pesquisadores de todo o mundo estão buscando desenvolver novos materiais e dispositivos médicos para ajudar a reduzir o aumento de superbactérias resistentes a antibióticos, reduzindo a necessidade de antibióticos. As infecções resistentes aos medicamentos estão a aumentar e, com o número limitado de novos antibióticos no mercado, o desenvolvimento de materiais antibacterianos poderia desempenhar um papel importante para ajudar a resolver este problema.
Este novo produto de cobre oferece uma opção promissora e acessível na luta contra as superbactérias e é apenas um exemplo de como a CSIRO está ajudando a enfrentar o risco crescente de resistência aos antibióticos.
Esta pesquisa foi iniciada através do Programa de Doutorado RMIT-CSIRO e posteriormente cofinanciada pela Fundação CASS, Melbourne, Austrália. Este processo inovador está atualmente patenteado nos Estados Unidos, China e Austrália.
