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Novas bandagens mudam de cor para identificar uma ferida infectada

As bandagens inteligentes identificam rapidamente bactérias resistentes a antibióticos e bactérias normais em owies.

• O uso criterioso de medicamentos para bactérias resistentes requer testes que consomem tempo e dinheiro até agora.
• As novas bandagens inteligentes ficam vermelhas para bactérias resistentes e amarelas para bactérias sensíveis a antibióticos.
• As bandagens também promovem a cicatrização com a aplicação de luz ultravioleta.

A crescente incidência de bactérias resistentes a antibióticos já era um problema preocupante antes de todos nós começarmos a lavar as mãos com sabonetes antibacterianos em resposta ao SARS-CoV-2. Embora necessário, também podemos ter fornecido a ainda mais bactérias a oportunidade de desenvolver resistência. Essas bactérias não cooperativas muitas vezes podem ser tratadas, mas antes que possam, elas devem primeiro ser identificadas como resistentes a antibióticos - cada vez que os preciosos medicamentos capazes de derrotar tais bactérias são implantados, corremos o risco de bactérias desenvolverem resistência a eles . Isso obviamente os tornaria inúteis e, portanto, eles são administrados apenas com moderação a bactérias que foram testadas como resistentes. Esse teste leva tempo e pode ser caro.

Pesquisadores do Academia Chinesa de Ciências , Changchun, na província de Jilin, têm uma ideia melhor: curativos inteligentes que mudam de cor para indicar a natureza da bactéria que cobrem. O estudo que descreve a pesquisa foi publicado na ACS Central Science.

A ideia por trás das bandagens

Fonte da imagem: Alex Kondratiev / Unsplash

As coberturas inteligentes funcionam aproveitando a química das infecções bacterianas. Integrada em cada cobertura está uma estrutura orgânica metálica (MOF), uma estrutura que permite aos cientistas incorporar alguns produtos químicos essenciais nas bandagens.

As bandagens contêm uma substância química chamada nitrocefina que se decompõe na presença da enzima β-lactamase - a β-lactamase é a enzima que as bactérias resistentes produzem e usam para neutralizar os antibióticos. É essencialmente a fonte química da resistência aos antibióticos. Quando a nitrocefina interage com a β-lactamase, ela se quebra e fica vermelha - assim como a bandagem - significando a presença de uma bactéria resistente a antibióticos.

Para detectar bactérias normais e sensíveis a antibióticos, as bandagens potencializam o fato de que uma infecção bacteriana em sua pele causa uma redução em seu pH, tornando a pele mais ácida. Cada bandagem inteligente contém uma substância química chamada azul de bromofenol e, quando encontra um ambiente mais ácido, fica amarela. Portanto, quando uma bandagem inteligente fica amarela, isso indica que há bactérias presentes, mas que é sensível a antibióticos.

Se não houver infecção, a cobertura permanece com sua cor verde original.

Testes e curas

Fonte da imagem: Khamkhlai Thanet / Shutterstock

As bandagens foram testadas até agora em camundongos infectados com uma das duas cepas diferentes de E. Coli bactérias, uma sensível a antibióticos e uma resistente a antibióticos. As coberturas inteligentes sobre as feridas dos ratos se comportaram conforme o planejado, mudando as cores esperadas ao longo de um ou dois dias. Depois de alguns ajustes, esse tempo - e a identificação de bactérias - foi reduzido para apenas 2 a 4 horas.

Uma característica adicional é que o projeto de seu MOF faz com que a luz ultravioleta brilhe sobre eles para produzir espécies reativas de oxigênio (ROS) que perfuram as membranas protetoras que cercam as células bacterianas. Isso restaura sua suscetibilidade aos antibióticos padrão, o que significa que as bandagens são diagnósticas e curativas.

Dada a simplicidade de construção das bandagens, os pesquisadores têm esperança de que possam ser facilmente fabricadas em escala para se juntar à luta contra as bactérias resistentes aos antibióticos, que atualmente é creditado com 700.000 mortes anualmente.

Ser capaz de identificar bactérias resistentes rapidamente pode ajudar a prolongar a eficácia dos tratamentos disponíveis. Como afirma o estudo, 'por causa da' auto-obsolescência 'dos ​​tratamentos antibacterianos, é uma questão importante no campo antibacteriano atual como usar racionalmente os antibióticos existentes e superar a tolerância.'

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