Potrebbero essere applicati olio di melaleuca o altri estratti vegetali naturali come rivestimento per dispositivi medici prevenire milioni di infezioni batteriche ogni anno, secondo i ricercatori della James Cook University in Australia.

La scoperta arriva in un momento in cui vengono eseguiti un numero crescente di interventi chirurgici non pianificati per combattere le infezioni causate da biofilm, un sottile strato di batteri che si forma sulla superficie dei dispositivi medici.

Si ritiene che tali batteri rappresentino l’80% delle infezioni associate agli interventi chirurgici in tutto il mondo, che provocano circa 550,000 decessi ogni anno.

Ora, i ricercatori hanno sviluppato una tecnica per convertire oli essenziali ed estratti di erbe in rivestimenti polimerici che possono impedire la formazione di batteri nel biofilm.

Lo studio è pubblicato sulla rivista Polimeri.

Proprietà antibiotiche degli estratti vegetali

Guidati da Mohan Giacobbe, un professore della JCU College of Science and Engineering, il team si è rivolto agli estratti dei metaboliti secondari vegetali, o PSM, per combattere i batteri.

Secondo Jacob, i PSM sono una risorsa a basso costo ed ecologica che può essere utilizzata per combattere i batteri in modo simile agli antibiotici.

"Derivano da oli essenziali ed estratti di erbe e hanno attività antibatteriche ad ampio spettro relativamente potenti", ha detto Jacob in una nota. “I PSM sono una risorsa rinnovabile a basso costo disponibile in quantità commerciali, con una tossicità limitata e potenzialmente meccanismi diversi per combattere i batteri rispetto agli antibiotici sintetici”.

Sebbene i ricercatori abbiano esaminato molti tipi di PSM, il team si è concentrato principalmente sull’olio essenziale australiano, l’olio dell’albero del tè.

Creazione di un rivestimento

Poiché i PSM derivano sotto forma di liquido, i ricercatori hanno dovuto sviluppare un modo per convertirli in solidi in modo che potessero essere utilizzati come rivestimento su dispositivi medici.

Per fare questo, ha spiegato Jacob, creano un gas volatile dal liquido e lo fanno passare attraverso un campo elettromagnetico ad alta energia, dove i legami chimici si rompono e si uniscono con un’altra molecola per formare un polimero.

Questo processo consente ai ricercatori di convertire gli estratti senza introdurre ulteriori sostanze chimiche che potrebbero essere potenzialmente dannose per il rivestimento.

“Il vantaggio principale di questo approccio è che non utilizziamo altri prodotti chimici, come i solventi, durante il processo di fabbricazione”, Katia Bazaka, ha affermato in una nota un ricercatore senior aggiunto presso la Facoltà di Scienza e Ingegneria. “In quanto tale, non vi è alcun rischio che sostanze chimiche potenzialmente dannose vengano trattenute nel rivestimento o che danneggino la superficie del materiale su cui viene applicato il rivestimento. Inoltre, rende il processo di fabbricazione più rispettoso dell’ambiente”.

Finora, i ricercatori sono riusciti a creare con successo rivestimenti in grado di prevenire la formazione di batteri comunemente presenti, tra cui lo pseudomonas aeruginosa e lo stafilococco.

"I rivestimenti sono ottimi per prevenire la formazione di biofilm su diverse superfici", ha affermato Jacob.

Perché le piante?

JCU è attualmente il pioniere globale nello sviluppo di film polimerici di origine vegetale, pubblicando più di 70 articoli di ricerca e sei dottorandi. tesi sull'argomento.

Ma perché concentrarsi sulle piante?

Innanzitutto, l’uso eccessivo di antibiotici sintetici li ha gradualmente resi meno efficaci nel combattere i batteri. Gli scienziati ritengono che se non verranno sviluppate presto nuove strategie per combattere le infezioni, potremmo ritirarci in un’era in cui le infezioni minori potrebbero provocare gravi emergenze mediche.

E poiché una varietà di piante ed estratti a base vegetale offrono proprietà antibiotiche naturali, sembra essere una soluzione ovvia.

“È sempre importante sviluppare rivestimenti antibatterici migliori e quindi ridurre il tasso di infezione”, ha affermato Jacob.

sviluppi futuri

Il team sta attualmente lavorando per testare i rivestimenti su ulteriori tipi di batteri e sta collaborando con ricercatori della JCU Istituto australiano di salute e medicina tropicale.

Inoltre, il lavoro è stato esteso anche agli organismi marini per prevenire la crescita di biofilm sui sensori acquatici e il loro conseguente guasto.

"Un'altra caratteristica interessante di questi rivestimenti è la loro trasparenza ottica, che può essere molto importante se li si utilizza per rivestire lenti a contatto o finestre ottiche nei sensori acquatici", ha affermato Ian Atkinson, direttore dell'unità eResearch della JCU, che ha collaborato alla ricerca.