Ett team av forskare från Universitat Politècnica de València (UPV) och CIBER de Bioingeniería, Biomaterials y Nanomedicine (CIBER-BBN) har utvecklat en intelligent "nanokiller" baserad på en komponent av eterisk kanelolja (kanelaldehyd) för användning som ett antimikrobiellt medel agent.
Resultaten av detta arbete har publicerats i tidskriften Biomaterials Advances .
Hittills har den nya nanoenheten visat betydande effekt mot patogena mikroorganismer som Escherichia coli, Staphylococcus aureus och Candida albicans. Det skulle kunna användas för att eliminera patogener som kan finnas i mat, avloppsvatten och vid behandling av sjukhusinfektioner, som är de som förvärvats under sjukhusvistelser.
När det gäller Escherichia coli är de flesta stammar ofarliga, även om vissa kan orsaka svåra magkramper eller akut diarré och kräkningar. När det gäller Staphylococcus aureus-bakterier kan dess effekter vara hudinfektioner, blodomloppsinfektioner, osteomyelit eller lunginflammation. Samtidigt är Candida albicans en svamp som finns i olika biologiska vätskor och orsakar sjukdomar som candidemia eller invasiv candidiasis.
Enligt teamet från IDM-CIBER NanoSens-gruppen skulle det vara väldigt enkelt att applicera denna nanokiller. "Vi skulle till exempel kunna skapa en spray, göra en formulering baserad på vatten och andra föreningar och applicera den direkt. Vi skulle kunna göra en vattenbaserad formulering på fältet och spraya den direkt, som vilket bekämpningsmedel som helst idag. Och på sjukhus, det kunde appliceras på bandage, och vi kunde till och med försöka göra en kapsel som kunde tas oralt", förklarar Andrea Bernardos, en forskare i NanoSens-gruppen vid Inter-University Institute for Molecular Recognition Research and Technological Development (IDM).
Hög effekt
Den nya nanoenheten förbättrar effekten av inkapslad kanelaldehyd jämfört med den fria föreningen:cirka 52 gånger för Escherichia coli, cirka 60 gånger för Staphylococcus aureus och cirka 7 gånger för Candida albicans.
"Ökningen av den antimikrobiella aktiviteten hos den eteriska oljekomponenten är möjlig tack vare minskningen av dess flyktighet på grund av dess inkapsling i en porös kiseldioxidmatris och ökningen av dess lokala koncentration när den frigörs på grund av närvaron av mikroorganismerna", säger Bernardos , forskare vid Inter-University Research Institute for Molecular Recognition and Technological Development (IDM).
Det utmärker sig för sin höga antimikrobiella aktivitet vid mycket låga doser, bland dess fördelar. Dessutom förstärker den de antimikrobiella egenskaperna hos fri kanelaldehyd med en minskning av biociddosen med cirka 98 % för bakteriestammar (Escherichia coli och Staphylococcus aureus) och 72 % för jäststammen (Candida albicans) när nanoenheten appliceras.
"Dessutom kan den här typen av anordningar som innehåller naturliga biocider (som eteriska oljekomponenter) vars frisättning kontrolleras av förekomsten av patogener också användas inom områden som biomedicin, livsmedelsteknik, jordbruk och många andra", avslutar Ángela Morellá- Aucejo, även IDM-forskare vid Universitat Politècnica de València.
Mer information: Ángela Morellá-Aucejo et al, Anmärkningsvärd förbättring av kanelaldehyds antimikrobiell aktivitet inkapslad i kapslade mesoporösa nanopartiklar:En ny "nanokiller"-metod i eran av antimikrobiell resistens, Biomaterials Advances (2024). DOI:10.1016/j.bioadv.2024.213840
Journalinformation: Biomaterialframsteg
Tillhandahålls av Valencias tekniska universitet
