"Nuevos materiales con aplicaciones en dispositivos de uso médico: superficies funcionalizadas con nanopartículas de plata y compuestos antimicrobianos"

CONSTANZA Y. FLORES; MONICA FERNANDEZ LORENZO DE MELE; DIEGO E. PISSINIS; ALEJANDRO MIÑAN; CAROLINA VERICAT; FIORELA GHILINI; CLAUDIA GRILLO; PATRICIA L. SCHILARDI

La Plata

Jornada; Jornada interdisciplinaria en Recubrimientos y materiales de interés Biológico; 2016

Los dispositivos de uso médico comprenden una amplia variedad de sistemas utilizados para diagnóstico, detección y tratamiento de enfermedades. Éstos, al estar en contacto con fluidos biológicos, son susceptibles a la contaminación microbiana, la que puede originarse en bacterias ya presentes en el individuo o en aquellas que hayan ingresado por contaminación o manipulación inapropiada del material. La interacción del dispositivo con el medio se produce a través de una interfaz que condiciona la adhesión de microorganismos. Por otro lado, la creciente resistencia de los microorganismos a los antimicrobianos convencionales demanda el desarrollo de nuevas estrategias de erradicación. La funcionalización de superficies es una herramienta poderosa para inhibir la adhesión y proliferación de microorganismos, a través de la inmovilización de compuestos o nanomateriales que no produzcan daño al organismo huésped y que sean capaces de ejercer su efecto a largo plazo en condiciones fisiológicas. En este sentido, hemos desarrollado superficies de titanio (ampliamente utilizada en implantes, especialmente odontológicos) modificadas para impedir la adhesión y proliferación de bacterias. Hemos centrado los estudios en el diseño de superficies con dos tiempos de acción bactericida, mediante el anclaje de (i) antimicrobianos convencionales (ampicilina, AMP, antibiótico de amplio espectro), (ii) proteínas biocompatibles (lactoferrina, LF) y (iii) nanopartículas de plata (AgNPs) y nanopartículas de plata funcionalizadas con AMP (AgNPs-AMP). Los dos primeros tienen acción inmediata, mientras que las AgNPs actúan a tiempos más largos, a través de la liberación progresiva de iones Ag(I). Se sintetizaron AgNPs recubiertas con citrato de diferente forma y tamaños y se desarrolló una metodología simple para inmovilizar las mismas sobre el sustrato de Ti. Se analizó el efecto del tiempo de inmersión del sustrato en la dispersión de AgNPs sobre el grado de cubrimiento. Por otro lado, se logró la modificación de los sustratos de Ti con AMP o LF y las AgNPs con AMP. Por último se desarrollaron superficies de Ti multicomponente con las siguientes composiciones: AMP + AgNPs y AgNPs-AMP. Los sistemas se caracterizaron por diferentes técnicas fisicoquímicas: espectroscopía UV-vis, AFM, XPS, DLS, FTIR, etc. Los resultados muestran que las AgNPs se adsorben sobre la superficie a través de la interacción de los grupos -COOH del recubrimiento con el óxido nativo del Ti. En cuanto a la AMP, ésta se une al Ti mediante los grupos -COOH y a las AgNPs mediante la interacción del S presente en la molécula. Se evaluó el desempeño de los sistemas preparados frente a biofilms tempranos de Staphylococcus aureus, encontrándose que, si bien todos los sistemas poseen efecto bacteriostático sobre la cepa ensayada, el mayor efecto lo poseen las superficies multicomponente.