O material mais fino do mundo pode prevenir a infecção do implante
Com apenas um átomo de espessura, o grafeno é o material mais fino conhecido pelo homem. Devido à sua alta condutibilidade, o grafeno pode ser usado em vários dispositivos eletrônicos, como telas de telefones e carregadores. Novas pesquisas aumentam a lista de usos do material, já que uma fina camada de grafeno tem um efeito antibacteriano.
O grafeno foi descoberto em 2002, quando um especialista em materiais microscopicamente finos decidiu fazer experiências com camadas muito finas de carbono.
O "supermaterial" resultante é agora conhecido como um dos materiais mais fortes do mundo - na verdade, é 200 vezes mais forte do que o aço - bem como o mais fino.
Feito como flocos ou filmes, o grafeno é mais condutor elétrico do que o cobre.
Anteriormente, os pesquisadores experimentaram colocar os flocos de grafeno verticalmente em um esforço para expandir suas aplicações.
Embora estruturar o grafeno como “picos” verticais não seja inovador em si, os cientistas da Chalmers University of Technology em Gotemburgo, Suécia, são os primeiros a demonstrar que colocar os flocos verticalmente mata as bactérias e previne infecções em um implante cirúrgico.
Os resultados - que já foram publicados na revista Interfaces de materiais avançados - são particularmente significativos, uma vez que pesquisas anteriores produziram resultados conflitantes, com alguns testes mostrando que ele destrói bactérias e outros deixando as bactérias ilesas.
“Descobrimos que o parâmetro principal é orientar o grafeno verticalmente”, diz o co-autor do estudo Ivan Mijakovic, professor do Departamento de Biologia e Engenharia Biológica da Chalmers University of Technology. “Se for horizontal, as bactérias não são prejudicadas”, explica.
Como o grafeno pode beneficiar os implantes
De acordo com a Food and Drug Administration (FDA), implantes médicos são “dispositivos ou tecidos que são colocados dentro ou na superfície do corpo”. Alguns desses implantes podem substituir partes do corpo, como próteses de quadril ou joelho, ou podem simplesmente apoiar o bom funcionamento de outros órgãos.
O FDA adverte que as infecções geralmente acompanham os implantes - especialmente imediatamente após a cirurgia. Embora geralmente essas infecções possam ser tratadas com medicamentos apropriados, em alguns casos, o implante deve ser removido por completo.
No entanto, a nova pesquisa mostra que colocar flocos de grafeno verticalmente na superfície do implante forma um escudo protetor “pontiagudo” que corta as bactérias e as impede de se prenderem.
É importante ressaltar que essa camada protetora não prejudica as células humanas; as células humanas são 25 vezes maiores que as bactérias. O vídeo abaixo explica em mais detalhes como funcionam os picos de grafeno.
“O grafeno tem alto potencial para aplicações de saúde”, diz o co-autor do estudo Jie Sun, professor associado do Departamento de Micro Tecnologia e Nanociência da Chalmers University of Technology.
Minimizar o risco de rejeição do implante, tornar os antibióticos desnecessários e proteger contra infecções são apenas algumas dessas aplicações.
No entanto, ele adverte, “mais pesquisas são necessárias antes de podermos afirmar que [o grafeno] é totalmente seguro. Entre outras coisas, sabemos que o grafeno não se degrada facilmente. ”
“Queremos evitar que as bactérias criem uma infecção. Caso contrário, você pode precisar de antibióticos, o que pode perturbar o equilíbrio das bactérias normais e também aumentar o risco de resistência antimicrobiana por patógenos. ”
Primeiro autor do estudo Santosh Pandit, Departamento de Biologia e Engenharia Biológica, Chalmers University of Technology
