Investigadores del Laboratorio de Biomateriales y Bioingeniería de la Universidad Católica de Valencia (UCV), dirigido por el catedrático Ángel Serrano, han participado en un proyecto internacional en el que se ha desarrollado un innovador recubrimiento médico para aplicaciones como implantes, instrumentos y superficies de contacto hospitalarias contra una de las superbacterias más peligrosas del entorno sanitario, la Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (SARM). El nuevo revestimiento de DLC (carbono tipo diamante) blando combina simultáneamente biocompatibilidad y acción antimicrobiana, dos características que lo convierten en un material seguro y eficaz frente a las infecciones hospitalarias.

“Los productos sanitarios con revestimientos superficiales de ingeniería deben ser biocompatibles para garantizar la seguridad médica y las superficies de intervención también deben poseer propiedades antimicrobianas para prevenir las infecciones bacterianas, incluidas aquellas que son causadas por cepas resistentes a los antibióticos”, explica Serrano.

Así, este estudio pionero, publicado en la prestigiosa revista científica Advanced Healthcare Materials, rompe “con la tendencia habitual de investigaciones sobre recubrimientos DLC, que reportan por separado las propiedades antimicrobianas y la biocompatibilidad de estos materiales”, indica el experto de la UCV. El nuevo desarrollo de este consorcio internacional de investigadores revela, en cambio, la “excelente” utilidad antimicrobiana de los revestimientos de carbono tipo diamante.

Este estudio se enmarca en la línea de investigación en biomateriales antimicrobianos para aplicaciones sanitarias del Laboratorio de Biomateriales y Bioingeniería y se ha llevado a cabo en colaboración con expertos de las universidades de Northumbria y Heriot-Watt, de Reino Unido; la Universidad Estatal de Mississippi (Estados Unidos) y el Instituto de Neurología y Genética de Chipre.

Amenaza mundial para la salud pública

Las infecciones hospitalarias, “incluidas las infecciones del lecho quirúrgico”, contribuyen significativamente “a la transmisión de patógenos, la prevalencia de nuevas cepas bacterianas y el aumento de la resistencia de las cepas existentes a los antibióticos”, expone Serrano. Ejemplos comunes de dichas bacterias son, junto al SARM, los estafilococos coagulasa negativos y la Escherichia coli resistente a las cefalosporinas de tercera generación.

“La Organización Mundial de la Salud ha declarado que la resistencia a los antimicrobianos es una amenaza mundial para la salud pública que representa más de un millón de muertes directas y casi cinco indirectas en todo el mundo. El Banco Mundial estima que la resistencia a los antimicrobianos “de bajo impacto y alto impacto" podría resultar globalmente en una pérdida de 0,8 billones de libras (0,9 billones de euros) y 2,8 billones (3,2 de euros) en el Producto Interno Bruto para 2030 y un déficit anual esperado del 3,8% para 2050”, indica el catedrático de la UCV.

Responsables de tecnologías sanitarias “revolucionarias”

El grupo de científicos de la UCV liderado por Serrano, que ya desarrolló en el pasado una cerveza y un vino probióticos, es el responsable también de haber creado durante la pasada pandemia los primeros filtros capaces de inactivar el SARS-CoV-2 y otros virus con envoltura como la gripe en menos de un minuto, lo que permitió la fabricación de las mascarillas FFPCOVID MASK a nivel industrial. Esta tecnología supuso “un paso adelante” en la protección frente a la covid-19, dado que las mascarillas convencionales “no tienen capacidad antimicrobiana, y sólo impiden que el virus llegue a las vías respiratorias”, según recuerda el propio Serrano.

Además, Serrano y su equipo han desarrollado en el pasado un pintalabios antimicrobiano de color rojo y patentado nuevos materiales biodegradables con capacidad antimicrobiana para aplicaciones biomédicas como la ingeniería tisular para regenerar huesos y otro tipo de tejidos. Otro de sus grandes descubrimientos incluye la demostración de la capacidad antibacteriana y antiviral de las nanofibras de carbono en estado puro e incorporadas en otros materiales de gran interés industrial como son el alginato y el poli (3-hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato), comúnmente conocido como PHBV, que son materiales no tóxicos, biodegradables, biocompatibles y renovables.

Además, el BBlab ha producido otros dispositivos médicos antimicrobianos como mallas antimicrobianas para reparación de hernias, hidrogeles antimicrobianos y filtros antimicrobianos. El grupo también ha demostrado que los nanomateriales de carbono constituyen una alternativa promotedora para inactivar microorganismos de todo tipo (publicado en las revistas ACS Nano  y en Advanced Functional Materials).