Las superficies resistentes a la contaminación bacteriana desempeñan un papel clave en la salud pública y en la vida diaria de la población. Si bien esto se puede resolver con antibióticos y productos químicos potentes, ello conlleva, a su vez, un impacto ambiental negativo, riesgos para la salud y la posible aparición de cepas peligrosas resistentes a los antibióticos.

En la búsqueda de otras formas alternativas de controlar la propagación de patógenos bacterianos, científicos de la Universidad Metropolitana de Tokio (Japón) han logrado generar superficies de alúmina nanoestructurada que son fuertemente antibacterianas y que, además, pueden usarse para cultivar células. Esta tecnología arroja una oportunidad prometedora para la medicina regenerativa, mediante la cual, las células se cultivan en el laboratorio antes de introducirlas en un paciente para tratar daños en los tejidos y órganos.

A principios de la década de 2010, se demostró que las nanoestructuras formadas naturalmente en las alas de las cigarras y las libélulas pueden resistir la contaminación bacteriana. Las estructuras dañan la membrana celular de las células bacterianas y evitan que se propaguen. Por ello, los científicos han estado buscando formas de fabricar superficies artificiales de forma económica que pudieran lograr el mismo efecto.

Mecanismo letal para bacterias

El equipo de investigadores dirigido por el profesor Takashi Yanagishita de la citada Universidad japonesa ha estado explorando el uso de alúmina porosa anódica (APA). Cuando las superficies de aluminio pulido se sumergen en una celda electroquímica bajo ciertas condiciones, la superficie se recubre con una matriz bien ordenada de pilares porosos de alúmina (óxido de aluminio). Estos pilares con forma de aguja tienen el tamaño justo para ser letales para las bacterias, lo que hace que las superficies sean fuertemente antibacterianas.

Los resultados del estudio, difundidos por la Sociedad Química Estadounidense (ACS, por sus siglas en inglés) sugieren que las superficies de APA preparadas en ácido sulfúrico concentrado tienen propiedades antibacterianas que superan con creces a las superficies existentes.

Además, los científicos han podido comprobar que las superficies no son peligrosas para las células biológicas cultivadas en ellas. En los cultivos celulares normales, se pueden añadir antibióticos al medio de cultivo para evitar la aparición de contaminantes bacterianos, sin embargo, tiene el gran inconveniente de que resulta inútil contra las bacterias resistentes a los antibióticos; de hecho, su uso excesivo puede conducir a la aparición de cepas más resistentes. En el caso de las superficies de APA, los cultivos se pueden realizar de forma segura sin aditivos antibióticos.