Pequeñas partículas protegen contra virus

Una representación esquemática de una nanopartícula de plata que interactúa con una proteína.

¿No sería útil que nuestras cosas pudieran limpiarse solas? O mejor aún: ¿podrían evitar que se ensucien? Que su barandilla no solo le permita caminar con seguridad, sino también que no se le adhieran virus que lo enfermen. O que las bacterias no se peguen a la tabla de cortar sino que se enjuaguen bajo el grifo. Todo esto parece posible con la ayuda de diminutos ayudantes, partículas de unos pocos cientos de nanómetros de tamaño que podemos incorporar fácilmente a otros materiales: nanopartículas.

Ahora que el virus de la corona se está propagando y la sociedad está perturbando la sociedad, este tipo de materiales autolimpiantes suenan más atractivos que nunca. Los desinfectantes no se pueden transportar, por lo que sería bueno si también pudiéramos usar otras soluciones para mantener nuestro medio ambiente limpio y libre de virus. Por lo tanto, muchos científicos realizan investigaciones sobre nuevas nanopartículas, dice Dave Blank, profesor emérito de ciencia de materiales inorgánicos en la Universidad de Twente. “Es un campo muy popular en este momento y se están encontrando cosas nuevas muy interesantes”.

Diversos

Las nanopartículas son muy diversas, según Blank. “Puedes usar partes de la naturaleza para hacerlas, como trozos de bacterias. Pero también puede disolver materiales como metales, carbono o silicio y hacer que se agrupen nuevamente de manera controlada hasta obtener una nanopartícula. Y precisamente porque son tan pequeñas, esas partículas adquieren propiedades especiales, por ejemplo, emiten luz o destruyen microorganismos. “

Los nanocientíficos pueden hacer un buen uso de esas propiedades especiales de las nanopartículas en la lucha contra virus y bacterias. Por ejemplo los de oro y plata. “La plata simple es antibacteriana en sí misma, pero las nanopartículas de plata funcionan aún mejor”, explica Blank. “Esto se debe en parte a los iones que se liberan de estas nanopartículas. Se trata de partículas de plata cargadas que se unen a las proteínas de virus y bacterias. Debido a que los iones están cargados eléctricamente, hacen que todo tipo de enlaces en esas proteínas se rompan o cambien, lo que finalmente conduce a que todo el microorganismo se rompa y muera. Las nanopartículas de oro y cobre funcionan de manera similar. “

Plata y oro

Los investigadores han estado trabajando en formas de hacer el mejor uso posible de estas partículas antimicrobianas durante años, y esa investigación se ha expandido aún más debido a la crisis de la corona. No se puede simplemente rociar una capa de nanopartículas sobre una superficie, dice Blank. “Si luego limpias, quitas toda tu protección. Debe asegurarse de que las partículas estén adheridas de manera segura, pero aún lo suficientemente libres para hacer su trabajo. “

Una de las soluciones es procesar las nanopartículas en el material que desea mantener limpio. “Pero no tiene que estar en todo el material”, dice Blank. “Solo proteger la superficie es suficiente, porque esa es la única parte que entra en contacto con los microorganismos”. Esto se puede hacer con los llamados recubrimientos, una capa protectora delgada que se aplica a su mesa, carrito de compras o instrumentos quirúrgicos, por ejemplo. Estos recubrimientos a menudo consisten en polímeros, largas cadenas moleculares que juntas forman una red. Pones las nanopartículas en los agujeros de esta red, dice Blank. “Debido a que son tan pequeños, encajan perfectamente entre ellos y también son suficientes para eliminar todas las partículas de virus y mantener limpia la superficie”.

Investigadores israelíes de la Universidad Ben-Gurion del Negev han tenido éxito de esta manera incorporar cobre en su revestimiento, y esto demostró ser una buena manera de mantener limpia su superficie. Ahora están trabajando en métodos para aplicar fácilmente este recubrimiento, por ejemplo, como pintura.

Ropa protectora

Las nanopartículas también pueden proporcionar a las máscaras una protección aún mejor.

Para mantener los virus aún mejor lejos de nosotros, los investigadores también están buscando revestimientos para ropa protectora. Pero la ropa no siempre proporciona suficiente soporte para los revestimientos tradicionales porque está formada por una red de hilos relativamente suelta. “Afortunadamente, también podemos utilizar esta red en nuestro beneficio”, dice Blank. “Ese es un gran lugar para colocar nanopartículas. Hemos estado haciendo esto durante algún tiempo, solo mire los calcetines deportivos con plata que previenen los pies malolientes. “

En los últimos meses, esta técnica se ha aplicado principalmente a los tapones bucales, para que sean más protectores. Y los primeros resultados parecen estar bien. Así que tengo investigadores de la Universidad de Turín, por ejemplo, lo han logrado para mejorar las mascarillas faciales con una mezcla de partículas de plata y silicona. Además, ya se han desarrollado varios filtros separados con nanoplata que los trabajadores de la salud pueden usar una vez para filtrar partículas de virus adicionales.

Nano jabón

Aunque los avances son rápidos, las nanopartículas a menudo se producen principalmente a escala de laboratorio. Este tipo de mascarillas bucales no se encuentran en la práctica con mucha frecuencia. Otra forma relativamente sencilla de utilizar nanopartículas antimicrobianas sería ponerlas en jabón antibacteriano. Esto es especialmente interesante porque las sustancias presentes en estos jabones se descomponen con relativa rapidez y, por lo tanto, necesita altas concentraciones de estas moléculas. Las nanopartículas funcionan más tiempo, por lo que, en teoría, necesita menos para brindar la misma protección.

El nano jabón podría eliminar aún más partículas dañinas de sus manos.

Pero Blank sigue siendo cauteloso con esta posibilidad. “Las nanopartículas están atrapadas en revestimientos y textiles, pero no en un jabón de este tipo. Primero debemos investigar cuidadosamente si esas partículas no pueden terminar en su cuerpo y qué les sucede. ”Aún así, no tienes que preocuparte demasiado de inmediato. “Tus células son mucho más grandes que esas partículas, pueden limpiar la mayoría de ellas. Lo principal es que no se acumula. “

En cualquier caso, el profesor espera que las nanopartículas jueguen un papel importante en el futuro en la protección contra virus. “En este momento, muchas personas están trabajando en nuevos recubrimientos y nanopartículas con propiedades aún mejores. Pero también hay novedades, como las nanopartículas que aseguran que tu superficie adquiera una determinada estructura. Por ejemplo, coloca pilares en su revestimiento que bloquean los virus y se aseguran de que no se unan. Estos tipos de nanomateriales deberán demostrar en los próximos años si realmente funcionan bien. “