En el IDM, el grupo Nanosens dirigido por el profesor Ramón Martínez Máñez ha desarrollado un sistema para el tratamiento de biofilms bacterianos. Este trabajo se ha realizado en colaboración con el Laboratorio del Microbioma Oral de la Fundación FISABIO (Fundación para el Fomento de la Investigación Sanitaria y Biomédica de la Comunitat Valenciana), liderado por Alex Mira.
Los biofilms se definen como comunidades microbianas que crecen adheridas a una superficie inerte o tejido vivo y se envuelven en una matriz de sustancias que generan los propios macroorganismos. Debido a su estructura actúan como una barrera física que dificulta la penetración y difusión de los fármacos, protegiendo así a los patógenos y favoreciendo la aparición de resistencias. En este sentido, el grupo de investigación ha desarrollado un sistema que actúa como un “taladro” nanométrico capaz de penetrar los biofilms para, en un paso posterior, liberar el antibiótico de forma localizada y controlada provocando la eliminación de los patógenos.
El sistema desarrollado se basa en una nanopartícula de tipo Janus, caracterizada por tener dos caras de diferente naturaleza en un mismo dispositivo. Por un lado, cuenta con una nanopartícula de sílice mesoporosa que actúa como contenedor del antibiótico y cuya superficie está funcionalizada con una “puerta molecular” sensible al pH, formada por la proteasa ficina. Por otro lado, emplea una nanopartícula de platino como unidad de propulsión que cataliza la reducción del peróxido de hidrógeno en agua y burbujas de oxígeno, dotando de movimiento al nanodispositivo. En resumen, el mecanismo de acción del nanomotor desarrollado para la eliminación de los biofilms bacterianos tiene dos etapas. La primera, produce la penetración de los nanomotores y la disrupción del biofilm gracias al movimiento y a la proteasa ficina; y la segunda, promueve la eliminación de las bacterias mediante la liberación controlada del antibiótico activada por el pH ácido presente en el interior del biofilm.
Se han obtenido excelentes resultados en estudios para el tratamiento de biofilms de Staphylococcus aureus, una de las bacterias más importantes en problemas endodónticos, dónde se observan una disminución del biofilm y una eliminación de las bacterias muy superior a los tratamientos convencionales. Tanto los resultados como el prototipo diseñado han sido registrados bajo patente. Además, recientemente, este trabajo ha sido publicado 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 los últimos años, gracias a la Unidad Científica de Innovación Empresarial del IDM (UCIE-IDM) financiada por la Agència Valenciana de la Innovació (AVI) se han estado realizando pruebas in vitro e in vivo para conseguir comercializar el producto sanitario para tratar endodoncias como un sustituto a los irrigantes que se emplean hoy en día como hipoclorito de sodio o clorhexidina.
