Jornal de Engenharia Química Avançada

Abstrato

Polímeros antimicrobianos de largo espectro e ação rápida para combater um crescente problema de saúde global

Richard J Spontak

A adesão de agentes patogénicos como bactérias e vírus em diversas superfícies leva rotineiramente à transmissão subsequente para novos hospedeiros, promovendo significativamente a proliferação de organismos potencialmente prejudiciais. Esta sequência é particularmente preocupante no caso dos agentes patogénicos resistentes aos antibióticos, que se estão a tornar uma ameaça global para a saúde humana. De acordo com os Centros de Controlo e Prevenção de Doenças dos EUA, 1 em cada 20 doentes hospitalares é afectado por infecções hospitalares, resultando subsequentemente em 100.000 mortes anualmente só nos Estados Unidos. Destes, cerca de 23.000 mortes são atribuídas a agentes patogénicos resistentes a medicamentos, como o Staphylococcus aureus resistente à meticilina (MRSA). Cepas frequentemente chamadas de “superbactérias do pesadelo”, com resistência altamente elevada a antibióticos de último recurso, foram relatadas em todo o mundo em 2017. Embora os metais (óxidos) tenham sido utilizados como superfícies ou introduzidos como nanopartículas numa vasta gama de substratos para servir como agentes antimicrobianos e erradicam uma vasta gama de agentes patogénicos, todos eles sofrem de eventual esgotamento do reservatório ou resistência microbiana e tendem a ser específicos de agentes patogénicos ou condições. Além disso, se não estiverem ligadas covalentemente ou firmemente incorporadas, estas nanopartículas podem infiltrar-se no ambiente e introduzir problemas de saúde adicionais. Neste estudo, discutimos primeiro um polímero fotodinâmico composto por um elastómero termoplástico olefínico modificado com tetra(4-N-metilpiridil)porfina de zinco (ZnTMPyP4+), um antimicrobiano fotoativo, e mostramos que esta combinação é eficaz na inativação de 5 estirpes bacterianas, incluindo MRSA. , 3 vírus diferentes e um fungo após exposição a luz não coerente. Ao alcançar eficácias antibacterianas e antivirais de pelo menos 99,89%, esta metodologia, que se baseia na formação de oxigénio singleto, constitui uma via não específica e altamente bem sucedida para eliminar agentes patogénicos nocivos mediante simples exposição à luz visível e ao oxigénio. Outra estratégia eficaz emprega apenas água e um salto de pH para matar 99,9999% das bactérias suscetíveis/resistentes a antibióticos e vários vírus em apenas 5 minutos.