Microbiología
Luz y discos de oro para exterminar bacterias rápidamente
Unos investigadores han desarrollado una nueva técnica para matar bacterias en segundos usando nanodiscos de oro altamente porosos y luz. El método podría ayudar algún día a los hospitales a tratar algunas de las infecciones habituales en sus instalaciones sin usar antibióticos, lo que podría reducir el riesgo de que se extienda la resistencia bacteriana a ellos.
El equipo de Wei-Chuan Shih, de la Universidad de Houston en Texas, Estados Unidos, comprobó que todas las bacterias fueron exterminadas en un plazo de 5 a 25 segundos.
Los científicos crearon nanopartículas de oro en el laboratorio mediante una disolución del metal, reduciéndolo en trocitos desconectados cada vez más pequeños, hasta que llegar el tamaño al rango de los nanómetros. Un nanómetro es una milmillonésima de metro. Un cabello humano tiene entre 50.000 y 100.000 nanómetros de grosor. Una vez miniaturizadas, las partículas pueden adoptar varias formas, incluyendo bastones, triángulos o discos.
Investigaciones anteriores muestran que las nanopartículas de oro absorben intensamente la luz, convirtiendo de forma rápida los fotones en calor y alcanzando temperaturas lo bastante altas como para destruir varios tipos de células cercanas, incluyendo células cancerosas y bacterianas.
En 2013, Shih y sus colegas en la Universidad de Houston, crearon un nuevo tipo de nanopartícula de oro en forma de disco que mide unos pocos cientos de nanómetros de diámetro. Los discos están plagados de poros, proporcionando a las partículas un aspecto semejante al de una esponja, que ayuda a incrementar su eficiencia de calentamiento mientras mantienen su estabilidad.
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En el nuevo trabajo, los investigadores se propusieron poner a prueba las propiedades antimicrobianas de sus nuevas nanopartículas cuando son activadas por la luz. Cultivaron bacterias en el laboratorio, incluyendo E. coli y dos tipos de bacterias resistentes al calor, que prosperan incluso en los entornos más abrasadores, como las fuentes termales del Parque Nacional de Yellowstone en Estados Unidos.
Usando una cámara de visualización térmica, el equipo de investigación constató que la temperatura superficial de las partículas alcanzó temperaturas de hasta 180 grados centígrados de manera casi instantánea, lanzando choques térmicos a la matriz circundante. Como resultado de ello, todas las células bacterianas murieron en no más de 25 segundos.
La E. coli resultó ser la más vulnerable al tratamiento; todas las células de esta especie estuvieron muertas después de solo cinco segundos de exposición a la acción del láser. Los otros dos tipos de bacteria precisaron de los 25 segundos completos, pero eso es aún mucho más rápido que los métodos tradicionales de esterilización, como hervir agua o usar hornos de calor seco, que para actuar suelen necesitar plazos que van desde minutos a una hora.
