Investigadores del Instituto Real de Tecnología de Melbourne (RMIT) de Australia han combinado la fuerza bruta con la fabricación de alta tecnología para crear un nuevo material de silicio para hospitales, laboratorios y otros entornos potencialmente sensibles. Y aunque para los humanos pueda parecer un espejo plano y negro, la fina capa en realidad funciona como una trampa mortal espinosa para los patógenos.
Como se detalló recientemente en la revista ACS Nano, el equipo interdisciplinario pasó más de dos años desarrollando el novedoso material, que es suave al tacto humano. Sin embargo, a nivel microscópico, la superficie del silicio está cubierta de “nanopicos” tan pequeños y afilados que pueden atravesar células individuales. En pruebas de laboratorio, el 96 por ciento de todas las células del virus hPIV-3 que entraron en contacto con las minúsculas agujas del material se rompieron o quedaron tan dañadas que no pudieron replicarse y crear sus infecciones habituales como neumonía, crup y bronquitis. Sin ayuda externa, estos niveles de erradicación podrían alcanzarse en seis horas.
Curiosamente, la inspiración no provino de los cazadores de vampiros, sino de los insectos. Antes de diseñar el silicio puntiagudo, los investigadores estudiaron la composición estructural de las alas de cigarras y libélulas, que han evolucionado para presentar nanoestructuras igualmente afiladas capaces de ensartar esporas de hongos y células bacterianas. Sin embargo, los virus son mucho más microscópicos que incluso las bacterias, lo que significaba que los picos efectivos debían ser comparativamente más pequeños.
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Para crear una superficie que elimine virus, sus diseñadores sometieron una oblea de silicio a un bombardeo iónico utilizando equipos especializados en el Centro de Nanofabricación de Melbourne. Durante este proceso, el equipo dirigió los iones para que se desintegraran en áreas específicas de la oblea, creando así innumerables agujas de 2 nanómetros de espesor y 290 nanómetros de alto. En perspectiva, una sola púa es aproximadamente 30.000 veces más delgada que un cabello humano.
Los investigadores creen que su nuevo material de silicio algún día podría aplicarse sobre superficies que se tocan comúnmente en entornos a menudo cargados de patógenos.
“La implementación de esta tecnología de vanguardia en entornos de alto riesgo, como laboratorios o instalaciones sanitarias, donde la exposición a materiales biológicos peligrosos es una preocupación, podría reforzar significativamente las medidas de contención contra enfermedades infecciosas”, Samson Mah, primer autor del estudio e investigador de doctorado, dijo el miercoles. “Al hacerlo, nuestro objetivo es crear entornos más seguros para los investigadores, los profesionales sanitarios y los pacientes por igual”.
Al confiar en los métodos mecánicos simples del material para limpiar espacios eficazmente (es decir, apuñalar las células virales como si fueran brochetas), los diseñadores creen que el uso general de desinfectantes químicos también podría disminuir, una preocupación importante a medida que la sociedad se enfrenta al aumento continuo de “superbacterias” resistentes.