En l'IDM, el grup Nanosens dirigit pel professor Ramón Martínez Máñez ha desenvolupat un sistema per al tractament de biofilms bacterians. Aquest treball s'ha realitzat en col·laboració amb el Laboratori del Microbioma Oral de la Fundació FISABIO (Fundació per al Foment de la Investigació Sanitària i Biomèdica de la Comunitat Valenciana), liderat per Alex Mira.
Els biofilms es defineixen com a comunitats microbianes que creixen adherides a una superfície inerta o teixit viu i s'emboliquen en una matriu de substàncies que generen els propis macroorganismes. A causa de la seua estructura actuen com una barrera física que dificulta la penetració i difusió dels fàrmacs, protegint així els patògens i afavorint l'aparició de resistències. En aquest sentit, el grup d'investigació ha desenvolupat un sistema que actua com un “trepant” nanomètric capaç de penetrar els biofilms per a, en un pas posterior, alliberar l'antibiòtic de forma localitzada i controlada provocant l'eliminació dels patògens.
El sistema desenvolupat es basa en una nanopartícula de tipus Janus, caracteritzada per tindre dues cares de diferent naturalesa en un mateix dispositiu. D'una banda, compta amb una nanopartícula de sílice mesoporosa que actua com a contenidor de l'antibiòtic i la superfície del qual està funcionalitzada amb una “porta molecular” sensible al pH, formada per la proteasa ficina. D'altra banda, empra una nanopartícula de platí com a unitat de propulsió que catalitza la reducció del peròxid d'hidrogen en aigua i bambolles d'oxigen, dotant de moviment al nanodispositiu. En resum, el mecanisme d'acció del nanomotor desenvolupat per a l'eliminació dels biofilms bacterians té dues etapes. La primera, produeix la penetració dels nanomotors i la disrupció del biofilm gràcies al moviment i a la proteasa ficina; i la segona, promou l'eliminació dels bacteris mitjançant l'alliberament controlat de l'antibiòtic activada pel pH àcid present a l'interior del biofilm.
El sistema desenvolupat es basa en una nanopartícula de tipus Janus, caracteritzada per tindre dues cares de diferent naturalesa en un mateix dispositiu. D'una banda, compta amb una nanopartícula de sílice mesoporosa que actua com a contenidor de l'antibiòtic i la superfície del qual està funcionalitzada amb una “porta molecular” sensible al pH, formada per la proteasa ficina. D'altra banda, empra una nanopartícula de platí com a unitat de propulsió que catalitza la reducció del peròxid d'hidrogen en aigua i bambolles d'oxigen, dotant de moviment al nanodispositiu. En resum, el mecanisme d'acció del nanomotor desenvolupat per a l'eliminació dels biofilms bacterians té dues etapes. La primera, produeix la penetració dels nanomotors i la disrupció del biofilm gràcies al moviment i a la proteasa ficina; i la segona, promou l'eliminació dels bacteris mitjançant l'alliberament controlat de l'antibiòtic activada pel pH àcid present a l'interior del biofilm.
S'han obtingut excel·lents resultats en estudis per al tractament de biofilms de Staphylococcus aureus, una dels bacteris més importants en problemes endodòntics, on s'observen una disminució del biofilm i una eliminació dels bacteris molt superior als tractaments convencionals. Tant els resultats com el prototip dissenyat han sigut registrats sota patent. A més, recentment, aquest treball ha sigut publicat en la revista Chemistry of Materials. Os dejamos enlace a la publicación: Chem. Matter., 2023, 35(11), 4412-4426. https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemmater.3c00587?fig=abs1&ref=pdf
En els últims anys, gràcies a la Unitat Científica d'Innovació Empresarial de l’IDM (UCIE-IDM) finançada per la Agència Valenciana de la Innovació (AVI) s'han estat realitzant proves in vitro i in vivo per a aconseguir comercialitzar el producte sanitari per a tractar endodòncies com un substitut als irrigants que s'empren hui dia com a hipoclorit de sodi o clorhexidina..
