Bactérias secretam substâncias grudentas que as mantêm unidas e protegidas, formando os chamados biofilmes. Placas de biolfilmes crescem em reentrâncias e cavidades de dentes e mucosas, muitas vezes fora do alcance de equipamentos odontológicos convencionais. O crescimento de biofilmes em pontos de difícil acesso também é um problema sério em hospitais, causando mortes por infecções.
Vários tipos de indústrias também sofrem prejuízos, quando biofilmes entopem suas canalizações. Em um artigo publicado nessa quarta na revista Science Robotics, uma equipe interdisciplinar liderada pelo microbiólogo Hyun Koo, da Universidade da Pensilvânia, Estados Unidos, demonstra como a nanotecnologia pode ajudar a resolver o problema. “Apresentamos uma nova forma de erradicação de biofilmes bacterianos usando robôs”, diz o físico-químico Amauri Jardim de Paula, professor do Departamento de Física da Universidade Federal do Ceará, primeiro autor do estudo junto com Geelsu Hwang, da Universidade da Pensilvânia.
“Usamos robôs nano, micro e milimétricos, a base de nanopartículas de óxido de ferro”, Paula explica. Nos biofilmes, comunidades de bactérias se multiplicam imersas em um meio composto por polímeros chamados de exopolissacarídeos, que as protegem da ação de antibióticos, por exemplo. “Os robôs têm propriedades catalíticas responsáveis por cortar os polímeros da matriz exopolimérica e matar as bactérias. Guiando os robôs por um campo magnético, podemos carregar os resíduos do biofilme para fora do ambiente onde ele estava se desenvolvendo.”
A equipe demonstrou o uso de dois tipos de sistemas robóticos catalíticos antimicrobianos. No primeiro sistema, as nanopartículas suspensas em uma solução líquida são despejadas sobre o biofilme e o removem, varrendo os resíduos com seus movimentos guiados por ímãs. No segundo, as nanopartículas suspensas em um gel foram moldadas na forma de brocas que, controladas magneticamente, destruíram e removeram o biofilme acumulado no interior de canais de dente.
A colaboração de Paula na pesquisa, realizada nos Estados Unidos, foi financiada com bolsa da CAPES.
Artigo Científico
Catalytic antimicrobial robots for biofilm eradication
Geelsu Hwang, Amauri J. Paula, Elizabeth E. Hunter, Yuan Liu, Kathleen Stebe, Vijay Kumar, Edward Steager e Hyun Koo
Science Robotics, v.4, n.29, 24 de abril, 2019
Contato para imprensa
Igor Zolnerkevic
Assessor de comunicação
comunicacao@sbfisica.org.br