Gli scienziati della James Cook University hanno scoperto una tecnica per utilizzare estratti vegetali naturali come l’olio essenziale dell’albero del tè come rivestimento per dispositivi medici, un processo che potrebbe prevenire milioni di infezioni ogni anno.
Il Professor Mohan Jacob, capo dell’ingegneria elettronica presso la JCU, guida una squadra che indaga sul problema. Ogni anno viene eseguito un numero crescente di interventi chirurgici non pianificati per combattere le infezioni – per lo più causate dall’attività batterica sui dispositivi medici e da un successivo “biofilm” che si forma su di essi.
“Solo negli Stati Uniti, circa 17 milioni di nuove infezioni correlate al biofilm sono segnalate ogni anno. Esse portano a circa 550.000 decessi ogni anno: si pensa che circa l‘80% delle infezioni associate alla chirurgia in tutto il mondo possano riguardare la formazione di biofilm“.
Il team ha convertito i prodotti a base vegetale – noti come Metaboliti secondari vegetali (PSM) – in rivestimenti polimerici per dispositivi medici, inclusi gli impianti.
“Derivati da oli essenziali ed estratti di erbe, questi prodotti hanno attività antibatteriche ad ampio spettro relativamente potenti. Le PSM sono una risorsa rinnovabile a basso costo disponibili in quantità commerciali, con tossicità limitata e potenzialmente diversi meccanismi per combattere i batteri”.
La ricerca ha affrontato il problema persistente di come convertire gli estratti vegetali da uno stato liquido a uno stato solido come rivestimento per dispositivi medici, senza una significativa perdita di efficacia.
La Dr.ssa Katia Bazaka è una ricercatrice senior associata e membro del team. “Abbiamo utilizzato tecniche di plasma-enhanced all’interno di un reattore contenente i vapori di olio essenziale.Quando i vapori sono esposti a una scarica a bagliore, vengono trasformati e si depositano sulla superficie di un impianto come un rivestimento biologicamente attivo solido con buone proprietà antibatteriche”, ha detto la Dr.ssa Bazaka .
“Il principale vantaggio di questo approccio è che non usiamo altre sostanze chimiche come i solventi, durante il processo di fabbricazione e non vi è alcuna minaccia che sostanze chimiche potenzialmente dannose vengano trattenute nel rivestimento o danneggino la superficie del materiale su cui il rivestimento è applicato, inoltre questo rende il processo di fabbricazione più rispettoso dell’ambiente “, ha affermato la ricercatrice.
Il Professor Jacob ha riferito che il gruppo JCU è attualmente il pioniere globale nello sviluppo di film sottili polimerici derivati da piante, pubblicando oltre 70 articoli di ricerca e sei tesi di dottorato nel campo.
Il Professor Ian Atkinson, Direttore dell’unità eResearch di JCU e collaboratore del progetto, ha affermato che il lavoro è stato recentemente esteso agli organismi marini di destinazione, per prevenire la crescita di biofilm sui sensori acquatici.
“Un’altra caratteristica interessante di questi rivestimenti è la loro trasparenza ottica, che può essere molto importante se vengono utilizzati per rivestire le lenti a contatto o le finestre ottiche nei sensori acquatici”, ha affermato Atkinson.
( Vedi anche:Il valore terapeutico degli oli essenziali).
Il Professor Jacob ed i suoi studenti stanno ora collaborando con il Dr. Peter Mulvey e il Professore associato Jeff Warner presso l’Istituto australiano di salute e medicina tropicale con sede a JCU per studiare l’attività di diversi tipi di batteri sui rivestimenti a base vegetale.
Anche se gli antibiotici sintetici sono stati l’arma migliore per eradicare le infezioni microbiche dall’arrivo della penicillina, l’uso eccessivo di questi farmaci li sta gradualmente rendendo inefficaci.
La maggior parte delle piante produce molecole organiche come agenti antimicrobici per combattere i microrganismi dannosi. Negli ultimi decenni, i progressi nella sintesi di materiali su scala nanometrica, in particolare la produzione assistita dal plasma, hanno fornito i mezzi per conservare le attività antimicrobiche dei metaboliti secondari delle piante nei rivestimenti bioattivi.
Sebbene il team JCU abbia studiato molti precursori naturali, ilsuo obiettivo principale era l’olio essenziale dell’albero del tè (Melaleuca alternifolia) e i suoi componenti. Come parte di un progetto di dottorato, la Dr Katia Bazaka ha sviluppato rivestimenti antibatterici da terpene-4-olo, che è un componente importante dell’ olio dell’albero del tè.
Fonte: Polymers
