Een artikel gepubliceerd in het Journal of Environmental Chemical Engineering beschrijft een mogelijke strategie voor het bevorderen van de selectieve remming van multiresistente bacteriën, die steeds overvloediger voorkomen als gevolg van het willekeurige gebruik van antibiotica en daarom een ​​groot gevaar voor de menselijke gezondheid vormen.

Het artikel stelt voor om nanodeeltjes van metaal of metaaloxide te gebruiken om multiresistente bacteriën te inactiveren door middel van ionenafgifte, direct contact tussen de nanodeeltjes en de bacteriën via elektrostatische interactie, of de vorming van reactieve zuurstofsoorten. Al deze processen doden de bacteriën door hun celmembranen te verstoren.

Tot de auteurs behoren Braziliaanse wetenschappers die verbonden zijn aan het Center for Development of Functional Materials (CDMF), een onderzoeks-, innovatie- en verspreidingscentrum (RIDC) georganiseerd door de Federale Universiteit van São Carlos (UFSCar); het São Carlos Institute of Physics van de Universiteit van São Paulo (IFSC-USP); Instituut voor Chemie van de Staatsuniversiteit van São Paulo (IQ-UNESP); en het Maranhão Federaal Instituut voor Onderwijs, Wetenschap en Technologie (IFMA).

De onderzoekers produceerden een aantal zinkoxide-nanodeeltjes (ZnO NP's) met verschillende morfologieën en testten ze in een waterig medium, waarbij ze ontdekten dat het nanomateriaal met succes een grote groep multiresistente bacteriën doodde die waren geïsoleerd uit menselijke klinische monsters. Het doel van het experiment was om de antibacteriële activiteit van de ZnO NP's tegen stammen uit klinische isolaten te verifiëren.

Principal Component Analysis, een statistische procedure die de informatie-inhoud in grote gegevenstabellen samenvat, werd gebruikt om te onderzoeken hoe veranderingen in de syntheseparameters van nanodeeltjes de antibacteriële activiteit van het materiaal beïnvloedden.

Volgens Gleison Marques is een Ph.D. kandidaat in de chemie bij UFSCar en eerste auteur van het artikel, het voordeel van het gebruik van ZnO is dat het door regelgevende instanties wereldwijd als veilig wordt beschouwd en kan worden gebruikt in veel soorten materiaal die zijn gefunctionaliseerd voor massaproductie. Bovendien zijn ZnO NP’s goedkoper dan nanodeeltjes gemaakt van andere metalen, zoals goud of zilver.

Het materiaal heeft het potentieel om onder andere te worden gebruikt in waterzuivering, voedselverpakkingen en zonnebrandcrème, zei Marques, maar er zijn meer studies nodig om mogelijke contra-indicaties met betrekking tot dosering, toxiciteit in water en interactie met complexe biologische systemen te analyseren.

"Volgende stappen omvatten de toepassing van deze nanodeeltjes in polymeersystemen om nanocomposieten te produceren die kunnen worden gebruikt om bijvoorbeeld metalen oppervlakken in ziekenhuisomgevingen te coaten", zei hij.

Meer informatie: Gleison N. Marques et al, Selectieve remmende activiteit van multiresistente bacteriën door zinkoxide-nanodeeltjes, Journal of Environmental Chemical Engineering (2024). DOI:10.1016/j.jece.2023.111870

Geleverd door FAPESP