Recubrimiento antimicrobiano híbrido basado en estructuras amiloides de albúmina y nanopartículas de plata

IVON CALIBIO; EDUARDO PRIETO; FIORELA GHILINI; PATRICIA SCHILARDI; CAROLINA DIAZ

Encuentro; XXI Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados (NANO 2022); 2022

Prevenir la formación de biofilms sobre la superficie de dispositivos biomédicos es un desafío permanente ya que las infecciones que se originan dificultan la acción del dispositivo y ponen en riesgo la vida del paciente. A pesar del creciente interés y de las múltiples alternativas propuestas, pocos desarrollos científicos han logrado ser transferidos tecnológicamente debido a la complejidad del escalado o al alto costo de producción [1]. Por lo tanto, la investigación y desarrollo de propuestas que utilicen materiales biocompatibles, de bajo costo y con alta efectividad para evitar la formación de biofilms resulta aún de sumo interés. Recientemente se ha descubierto que las estructuras tipo fibra amiloides obtenidas a partir de distintos tipos de proteínas pueden ser utilizadas como bloques de construcción para generar estructuras supramoleculares [2]. Estas estructuras pueden encontrar aplicación en diversas áreas siendo la biotecnología uno de los principales campos de aplicación. La albúmina es una proteína muy abundante debido a que se encuentra en el plasma de la sangre y presenta muchas ventajas para ser utilizada como material en biotecnología debido a su fácil acceso, bajo costo, biocompatibilidad, biodegradabilidad y versatilidad para su funcionalización. Por otra parte, la plata (Ag) en general y las nanopartículas de plata (AgNPs) en particular, son agentes antimicrobiano ampliamente utilizados para combatir la aparición de biofilms. En este trabajo se desarrollará un recubrimiento híbrido de estructuras tipo amiloides de albúmina con nanopartículas de plata (AgNPs) para evitar la adhesión de bacterias y posterior formación de biofilms sobre superficies. En este trabajo, se incubó una solución de albúmina de suero bovina (BSA) junto con el reductor ditiotreitol (DTT) a pH 7 y 37°C. Mediante la reducción de los enlaces disulfuro de la proteína, se logra una desnaturalización parcial favoreciendo la formación de estructuras hojas beta plegada y el posterior ensamblado en estructuras tipo fibras amiloides. Con estas soluciones se prepararon recubrimientos proteicos sobre superficies de vidrio y polivinilcloruro (PVC) que fueron caracterizados mediante diferentes técnicas (AFM, ángulo de contacto, microscopía confocal). Con el objetivo de desarrollar un cubrimiento antimicrobiano, se agregaron AgNPs a la solución de BSA junto con el reductor, pudiendo obtener en este caso, una película híbrida formada por estructuras tipo amiloide de BSA y AgNPs. Se caracterizaron las propiedades de este recubrimiento y se ensayó su poder antibacteriano con cepas de Staphylococos aureus . La desnaturalización parcial de la proteína BSA mediante el reductor DTT permitió preparar un cubrimiento estable sobre distintas superficies. Esta película puede ser modificada con AgNPs para obtener una superficie con características antimicrobianas. Debido a la estabilidad y la facilidad de preparación de esta película híbrida, este desarrollo podría ser fácilmente aplicable a catéteres, cánulas o tubos endotraqueales. Para ello, se encuentra en desarrollo la optimización del cubrimiento para obtener el mejor rendimiento antimicrobiano y los estudios de citocompatibilidad correspondientes.REFERENCIAS1.Yazdani-Ahmadabadi H. et. al. ACS Central Science Article ASAP. DOI: 10.1021/acscentsci.1c01556