En un laboratorio sueco, partículas de oro más finas que un cabello están transformando la lucha contra las infecciones postoperatorias. Al igual que un pequeño sistema de calefacción inteligente, una nueva tecnología desarrollada por la Universidad Tecnológica de Chalmers podría revolucionar las prácticas quirúrgicas actuales. Los resultados, publicados en la prestigiosa revista Nano Letters, marcan un hito importante en la investigación médica.
El desafío de las infecciones postoperatorias
Durante la cirugía para instalar una prótesis, el cuerpo se vuelve temporalmente vulnerable a las infecciones. Uno de cada cien pacientes desarrolla una infección que requiere tratamientos antibióticos intensivos. La Organización Mundial de la Salud advierte sobre los riesgos relacionados con el uso excesivo de antibióticos. Los tratamientos actuales, a menudo largos y costosos, pueden extenderse durante varios meses, afectando considerablemente la calidad de vida de los pacientes.
«Cada año observamos casos de infecciones que complican significativamente la recuperación de los pacientes.», explica el profesor Martin Andersson. “ Nuestro método ofrece una alternativa a los tratamientos convencionales. » Los cirujanos ortopédicos siguen de cerca el desarrollo de la técnica y ven en ella un gran potencial para reducir las complicaciones postoperatorias.
Imagine millones de microscopios con radiadores dorados, invisibles a simple vista. Al igual que las luciérnagas que reaccionan a la luz, las nanobarras se activan sólo bajo el efecto de una radiación infrarroja específica. La naturaleza inspiró a los investigadores: así como ciertos organismos marinos utilizan la luz para regular su temperatura, las nanobarras de oro transforman la energía luminosa en calor de forma controlada.
Maja Uusitalo, estudiante de doctorado, compara su acción con “mini cocinas moleculares» : « Las bacterias se eliminan mediante calor ultralocalizado, comparable a una gota de agua caliente sobre una superficie helada. » Las nanobarras cubren sólo el 10% de la superficie del implante, preservando así las propiedades esenciales del material, en particular su capacidad de fusionarse con el hueso.
Precisión milimétrica
Los investigadores determinaron el tamaño ideal de las partículas de oro: más finas que un cabello dividido por mil. La temperatura, medida mediante rayos X, se mantiene estrictamente controlada por debajo de los 120 grados centígrados. Más allá de eso, las nanobarras perderían su forma y propiedades ópticas. El equipo desarrolló protocolos rigurosos para garantizar una distribución uniforme de las partículas en toda la superficie del implante.
Un cirujano ortopédico podría activar el tratamiento directamente después de suturar, simplemente aplicando luz infrarroja en la zona operada durante unos minutos. El procedimiento encajaría perfectamente en los protocolos quirúrgicos existentes, sin prolongar significativamente la duración de la intervención. Las pruebas de laboratorio muestran una notable eficacia contra diferentes cepas bacterianas, incluidas las resistentes a los antibióticos.
Actualmente, el equipo sueco está adaptando la técnica a diferentes tipos de implantes: prótesis dentales, válvulas cardíacas, implantes mamarios. Los primeros ensayos clínicos están previstos para 2025. Los investigadores están trabajando estrechamente con los fabricantes de implantes médicos para optimizar la producción a gran escala. Los estudios preliminares sugieren que el método podría reducir el riesgo de infección posoperatoria hasta en un 90%.
¿Qué valoración para qué futuro?
El método desarrollado por el equipo sueco ilustra la capacidad de los científicos para crear soluciones elegantes a los desafíos médicos. Las aplicaciones futuras podrían ir más allá de los implantes, particularmente hacia el tratamiento de infecciones superficiales. Los investigadores también están explorando la posibilidad de utilizar materiales alternativos al oro para hacer la tecnología más accesible.
La comunidad médica internacional sigue con interés la evolución de esta técnica, que podría transformar radicalmente la prevención de infecciones posquirúrgicas.
Leyenda de la ilustración: La ilustración muestra cómo los nanorobots dorados se calientan cuando se iluminan con luz infrarroja cercana. A temperaturas superiores a 120 grados centígrados, las barras de oro comienzan a cambiar de forma y sus propiedades ópticas cambian.
El artículo, titulado “Propiedades fototérmicas de nanobarras de oro con soporte sólido”, se publicó en Nano Letters. DOI: 10.1021/acs.nanolett.4c03472 Los investigadores detrás de este estudio trabajan en la División de Química Aplicada, Departamento de Química e Ingeniería Química y el Laboratorio de Análisis de Materiales Chalmers de la tecnología de la Universidad de Chalmers.
