Un grupo de investigadores de la RMIT University han desarrollado apósitos para heridas inteligentes con nanosensores incorporados que brillan para alertar a los pacientes cuando una herida no se está curando correctamente.

Los apósitos antimicrobianos multifuncionales cuentan con sensores fluorescentes que brillan intensamente bajo la luz ultravioleta si la infección comienza a aparecer y se pueden usar para monitorear el progreso de la curación.

Los apósitos inteligentes, desarrollados por un equipo de científicos e ingenieros de RMIT, aprovechan las poderosas propiedades antibacterianas y antifúngicas del hidróxido de magnesio.

Son más baratos de producir que los apósitos a base de plata, pero igualmente eficaces para combatir las bacterias y los hongos, con su poder antimicrobiano que dura hasta una semana.

El líder del proyecto, el Dr. Vi Khanh Truong, dijo que el desarrollo de apósitos antimicrobianos rentables con sensores de curación integrados sería un avance significativo en el cuidado de las heridas.

“Actualmente, la única forma de comprobar el progreso de las heridas es quitar los vendajes, que son tanto dolorosos como riesgosos, lo que brinda a los patógenos la oportunidad de atacar”, dijo Truong, becario postdoctoral vicerrector de RMIT.

“Los apósitos inteligentes que hemos desarrollado no solo combaten las bacterias y reducen la inflamación para ayudar a promover la curación, también tienen sensores brillantes para rastrear y monitorear la infección.

“Poder ver fácilmente si algo va mal reduciría la necesidad de cambios frecuentes de apósitos y ayudaría a mantener las heridas mejor protegidas.

«Con más investigación, esperamos que nuestros apósitos multifuncionales se conviertan en parte de una nueva generación de tecnologías de bajo costo basadas en magnesio para el cuidado avanzado de heridas».

Apósitos para heridas de próxima generación

El mercado mundial de apósitos avanzados para heridas está valorado actualmente en un estimado de 6.900 millones y se espera que crezca a 9.900 millones para 2028, con la demanda impulsada por las innovaciones tecnológicas, el número creciente de procedimientos quirúrgicos y la creciente prevalencia de enfermedades crónicas heridas y enfermedades crónicas como diabetes y cáncer.

Aunque se sabe que el magnesio es antimicrobiano, antiinflamatorio y altamente biocompatible, ha habido poca investigación práctica sobre cómo podría usarse en superficies de importancia médica como apósitos y vendajes.

El nuevo estudio publicado en ACS Applied Materials and Interfaces, con el autor principal, el Dr. Adam Truskewycz (ahora en la Universidad de Bergen, Noruega), es el primero en desarrollar nanohojas fluorescentes de hidróxido de magnesio que podrían contornear las curvas de las fibras del vendaje.

El equipo de investigación sintetizó las nanohojas, que son entre 10.000 y 100.000 veces más delgadas que un cabello humano, y las incrustó en nanofibras.

Las nanohojas de hidróxido de magnesio responden a los cambios en el pH, lo que las hace ideales para usar como sensores para rastrear la curación.

La piel sana es naturalmente ligeramente ácida, mientras que las heridas infectadas son moderadamente alcalinas.

Bajo la luz ultravioleta, las nanoláminas brillan intensamente en ambientes alcalinos y se desvanecen en condiciones ácidas, lo que indica los diferentes niveles de pH que marcan las etapas de cicatrización de heridas.

Las nanohojas se integran fácilmente en cualquier nanofibra biocompatible, lo que significa que luego se pueden depositar sobre vendas de algodón estándar.

Las pruebas de laboratorio mostraron que las nanoláminas de hidróxido de magnesio no eran tóxicas para las células humanas, mientras que destruían patógenos emergentes como el estafilococo dorado resistente a los medicamentos y Candida auris.

Escalable y rentable

Truong dijo que el proceso para hacer las nanohojas fluorescentes era simple de escalar para una posible producción en masa.

«Normalmente, los apósitos antimicrobianos para heridas comienzan a perder su rendimiento después de unos días, pero nuestros estudios muestran que estos nuevos apósitos podrían durar hasta siete días», dijo.

«Y debido a que el magnesio es tan abundante en comparación con la plata, nuestros apósitos avanzados podrían ser hasta 20 veces más baratos».

El equipo de investigación está dispuesto a colaborar con los médicos para seguir avanzando en la tecnología, a través de ensayos clínicos y preclínicos.

El estudio multidisciplinario fue coautor de los investigadores de RMIT, el Dr. Nazim Nassar (Escuela de Ciencias), el Dr. Shadi Houshyar y el Dr. Hong Yin (Escuela de Ingeniería), el Dr. Billy Murdoch (Centro de Microscopía y Microanálisis de RMIT), el Profesor Ivan Cole (Director , Plataforma de Capacidad de Habilitación de Fabricación Avanzada y Fabricación, y Líder, Grupo RDF), Profesor Andy Ball (Director, Centro de Capacitación ARC para la Transformación de Recursos de Biosólidos Australianos).

La investigación fue apoyada por el Programa Fulbright Australiano-Americano.

‘ Vendajes de nanoplacas de hidróxido de magnesio fluorescente con propiedades personalizadas para apósitos antimicrobianos biocompatibles para heridas y monitoreo del pH ‘ se publica en  ACS Applied Materials and Interfaces  (DOI: 10.1021 / acsami.1c05908).