Munca de cercetare a celor de la IBM este de apreciat, rezulatele lor fiind spectaculoase. Cercetătorii IBM şi cei din cadrul Institutului de Bioinginerie şi Nanotehnologie au prezentat astăzi un hidrogel antimicrobian care poate combate biofilme bolnave şi eradica complet bacteriile rezistente la medicamente. Hidrogelul sintetic, care se formează spontan în contact cu temperatura corpului, este un produs biodegradabil, biocompatibil şi non-toxic, fiind instrumentul ideal pentru a combate riscuri grave de sănătate cu care se confruntă lucrătorii din spitale, vizitatorii şi pacienţii.
Utilizaţi în mod tradiţional pentru dezinfectarea diferitelor suprafeţe, antimicrobienii pot fi găsiţi în obiectele de uz casnic, precum alcoolul sau înălbitorul. Cu toate acestea, trecerea de la blaturi infestate, la tratarea de infecţii ale pielii sau boli infecţioase ale organismului, se dovedeşte a fi o provocare, deoarece antibioticele convenţionale au devenit din ce în ce mai puţin eficiente şi mulţi dezinfectanţi casnici nu sunt potriviţi pentru aplicaţii biologice.
IBM Research şi colaboratorii săi au dezvoltat un hidrogel antimicrobian sintetic remodelabil, compus din 90% apă, care, în cazul în care este comercializat, este ideal pentru creme sau produse terapeutice injectabile pentru vindecarea rănilor, pentru implanturi şi acoperirea cicatricilor sau a infecţiilor pielii.
Capabil să colonizeze pe aproape orice ţesut sau suprafaţă, biofilmele microbiene-care sunt grupări de celule bolnave prezente în 80% dintre infecţii – persistă la diverse situaţii din organismul uman, în special la cele asociate cu dispozitivele şi echipamentele medicale. Acestea contribuie în mod semnificativ la infecţiile dobândite în spital, care sunt printre primele 5 cauze de deces în Statele Unite, cheltuielile anuale pentru combaterea acestora fiind de 11 miliarde USD.
În ciuda tehnicilor avansate de sterilizare şi de asepsie, infecţiile datorate dispozitivelor medicale nu au putut fi eradicate. Acest lucru se datorează, în mare parte, dezvoltării bacteriilor rezistente la medicamente. Potrivit studiului CDC, costurile privind rezistenţa la antibiotice şi medicamente în SUA sunt de aproximativ 20 de miliarde USD anual în centrele de asistenţă medicală. Totodată, aproximativ 8 milioane de zile suplimentare sunt petrecute în spital.
Prin determinarea precisă a polimerilor, cercetătorii au proiectat macromolecule, structuri moleculare care conţin un număr mare de atomi, care combină solubilitatea apei, încărcare electrică pozitivă şi care prezintă caracteristici biodegradabile. Când este amestecat cu apă şi încălzit la temperatura corpului, polimerii se auto-asamblează, generând un gel sintetic uşor de manipulat. Această capacitate extrem de eficientă provine din interacţiunile independente de asociere care creează un efect de „moleculă fermoar”. Similar cu modul în care dinţii unui fermoar se închid, şi segmentele scurte de pe noii polimeri se închid, transformând soluţia pe bază de apă într-o soluţie remodelabilă de hidrogel. Din moment ce acestea prezintă multe caracteristici ale polimerilor solubili în apă, astfel de materiale pot rămâne în acelaşi loc în condiţii fiziologice în timp ce pot evidenţia activitatea antimicrobiană.
Programul IBM de nanomedicină a polimerilor – care a pornit în laboratoarelor de cercetare IBM acum patru ani cu misiunea de a îmbunătăţi sănătatea umană – are la bază decenii în care s-au dezvoltat în mod tradiţional materiale utilizate pentru tehnologiile semiconductoare. Acest avans va extinde scopul IBM şi al programului colaborativ IBM, permiţând cercetătorilor să dezvolte multiple metode pentru crearea de materiale care au ca scop îmbunătăţirea medicinei şi descoperirea de medicamente. O colaborare între industrie şi institut la această scală reuneşte resursele a unor instituţii ştiinţifice de top pentru a aborda provocările complexe de a transforma soluţiile nanomedicinei în realitate.
