Caçar libèl·lules per produir nous materials antibacterians

Dimarts, 4 d'agost de 2015

Estudiar les seves ales permetrà entendre'n millor el funcionament i desenvolupar materials sintètics antibacterians amb aplicacions mèdiques

Un equip d'investigadors de la Universitat Rovira i Virgili i de la Swinburne University of Technology d'Austràlia han visitat el Parc Natural dels Ports, a les Terres de l'Ebre, per caçar libèl·lules. Aquest insecte és un dels depredadors més hàbils, amb una eficiència de captura superior al 95 %, ja que les seves ales tenen propietats antibacterianes. Estudiar aquestes ales permetrà entendre'n millor el funcionament i desenvolupar materials sintètics bactericides amb aplicacions mèdiques. Aquesta activitat s'emmarca en el projecte ITN-SNAL, coordinat per la URV.

Canviar el laboratori per l'entorn natural, i els instruments per un caçapapallones: això és el que ha fet un equip d'investigadors de la URV -al capdavant del qual hi ha Vladimir Baulin, del Departament d'Enginyeria Química de la URV- que estudia, conjuntament amb la Swinburne University of Technology d'Austràlia, com el disseny de les ales de la libèl·lula pot inspirar la creació de noves nanoestructures antibacterianes. Els investigadors d'Austràlia i de Tarragona han fet una expedició al Parc Natural dels Ports, on han caçat diversos exemplars d'aquest insecte.

Ara, aquests exemplars seran utilitzats en experiments al sincrotró de Grenoble, a França, amb l'objectiu d'estudiar l'estructura de les seves ales. "Necessitem diferents espècies de libèl·lules perquè l'estructura de les ales canvia d'una a altra", expliquen els investigadors. "Estudiar aquestes estructures i relacionar-les amb la seva eficàcia antibacteriana ens permetrà entendre millor com funciona aquesta propietat de les ales de les libèl·lules".

Malgrat la seva mida petita, les libèl·lules són considerades un dels depredadors més hàbils de la natura, amb una eficiència de captura superior al 95 %. Cada centímetre quadrat de les ales d'una libèl·lula està dissenyat per matar més de 100.000 cèl·lules bacterianes per minut. Les estructures complexes i la funcionalitat d'aquestes ales són objecte d'interès per part de científics de tot el món, que hi veuen múltiples possibilitats d'innovació en el camp de l'enginyeria de materials. Superfícies com les ales dels insectes són una oportunitat per desenvolupar nanomaterials nous antibacterians, amb aplicacions industrials i biomèdiques.

Aquest equip d'investigadors ja va publicar un estudi en el qual van avaluar i comparar el potencial bactericida de les ales d'una libèl·lula (Diplacodes bipunctata) amb el silici negre sintètic, una nanoestructura creada a partir d'una tècnica de gravat amb ions reactius sobre una làmina de silici tractada amb un compost de sofre, procés ràpid i senzill que es pot reproduir a gran escala. El resultat de la investigació, publicada a la revista Nature Communications, va demostrar que, tot i la diferència en la química de la seva superfície, tant les ales de libèl·lula com el silici negre són letals per a certes especies de bacteris i inclús per a les espores, molt resistents a la majoria de mètodes d'esterilització. A més, van descobrir que l'estructura del silici negre és encara més eficient que el propi disseny de la natura: és gairebé el doble d'eficaç que les ales de libèl·lula a l'hora de matar determinades cèl·lules.

L'objectiu de la nova recerca és entendre millor el funcionament antibacterià de les ales de les diferents espècies de libèl·lula: "Pensem que algunes espècies són més mortíferes per als bacteris que d'altres, i volem poder explicar per què", valoren els investigadors. A més, amb aquest coneixement, desenvoluparan nous materials sintètics bactericides, a més del silici negre. "Aquests materials podran utilitzar-se, per exemple, en implants quirúrgics, i ajudaran a combatre'n les infeccions associades i els problemes de resistència als antibiòtics", afegeixen.

Per tal de donar solidesa al nou estudi, els investigadors necessiten examinar ales de libèl·lules d'indrets geogràficament molt diferents. "Austràlia és un continent aïllat, i per nosaltres és important tenir altres punts de referència, com el Parc Natural dels Ports", explica l'equip. En l'expedició, els científics han comptat amb la col·laboració de Pere Luque, conservador al Museu de les Terres de l'Ebre, a Amposta, i entomòleg especialitzat en libèl·lules de Catalunya.

Aquesta expedició forma part de les activitats del projecte ITN-SNAL, Smart Nano-objects for Alteration of Lipid bilayers, que investiga el disseny i la síntesi de nous biomaterials capaços de modificar les propietats de les membranes. L'investigador de la URV Vladimir Baulin és el coordinador d'aquesta xarxa.

Pujar