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Spirulina como recubrimiento bioactivo para tratar heridas

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By Milthon Lujan

Un esquema que representa el proceso de chorro de plasma a presión atmosférica (Ar-APJ) de argón de un solo paso para transformar la biomasa de S. maxima en un recubrimiento bioactivo ultrafino. A) Se pulveriza S. maxima sobre un sustrato universal. B) El proceso Ar-APJ transforma la biomasa de S. maxima en un recubrimiento ultrafino, bioactivo y duradero. C) Apósitos antibacterianos para heridas como aplicación propuesta para la tecnología Ar-APJ. Crédito: Pham et al., (2023)
Un esquema que representa el proceso de chorro de plasma a presión atmosférica (Ar-APJ) de argón de un solo paso para transformar la biomasa de S. maxima en un recubrimiento bioactivo ultrafino. A) Se pulveriza S. maxima sobre un sustrato universal. B) El proceso Ar-APJ transforma la biomasa de S. maxima en un recubrimiento ultrafino, bioactivo y duradero. C) Apósitos antibacterianos para heridas como aplicación propuesta para la tecnología Ar-APJ. Crédito: Pham et al., (2023)

La curación de heridas, especialmente en pacientes con comorbilidades como la diabetes, plantea un desafío importante. Para complicar las cosas está la creciente amenaza de infección de heridas y el alarmante aumento de la resistencia bacteriana a tratamientos convencionales como los antibióticos y la plata.

En respuesta a este difícil problema, surge una solución innovadora que aprovecha el poder de la C-ficocianina, un compuesto bioactivo y antibacteriano que se encuentra en la microalga Spirulina maxima.

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Mediante el despliegue de un chorro de plasma atmosférico de argón, los investigadores de la Universidad de Flinders han transformado con éxito la Spirulina maxima, una microalga azul verdosa, en recubrimientos bioactivos ultrafinos.

Para superar estos obstáculos, se ha introducido una tecnología novedosa y sostenible: el chorro de plasma atmosférico de argón (Ar-APJ). Esta innovación puede transformar la biomasa de S. maxima en recubrimientos bioactivos que son inmensamente prometedores en el ámbito del cuidado de heridas.

Transformando microalgas en potencias curativas

El avance clave que ofrece Ar-APJ es su capacidad para alterar selectivamente las paredes celulares de S. maxima. Al hacerlo, los convierte en recubrimientos bioactivos ultrafinos que resultan increíblemente resistentes cuando se exponen a condiciones acuosas.

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Estos recubrimientos no sólo combaten las infecciones bacterianas sino que también promueven una curación más rápida de las heridas y poseen potentes propiedades antiinflamatorias. Esto es prometedor, especialmente para el tratamiento de heridas crónicas, que a menudo plantean desafíos debido a los tiempos de curación prolongados.

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El novedoso enfoque podría reducir el riesgo de reacciones tóxicas a la plata y otras nanopartículas y la creciente resistencia a los antibióticos de los recubrimientos comerciales comunes utilizados en los apósitos para heridas.

El último desarrollo, revela una nueva tecnología asistida por plasma recién patentada que procesa de manera sostenible una biomasa de Spirulina maxima en recubrimientos bioactivos ultrafinos que se pueden aplicar a apósitos para heridas y otros dispositivos médicos y son capaces de proteger de manera única a pacientes de infecciones, acelerar la curación y modular la inflamación.

Revelando el arsenal antibacteriano

Una de las principales ventajas de los recubrimientos bioactivos transformados con Ar-APJ son sus notables propiedades antibacterianas. Los resultados de la investigación revelan que estos recubrimientos exhiben una eficacia excepcional contra bacterias culpables como Staphylococcus aureus y Pseudomonas aeruginosa.

Esta nueva capacidad es un importante paso adelante en la búsqueda de combatir las infecciones de las heridas, particularmente en pacientes con diabetes u otras comorbilidades.

Promoviendo un ambiente curativo

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Pero las ventajas no terminan ahí. Estos recubrimientos innovadores demuestran compatibilidad con los macrófagos, un tipo de célula inmune crucial para el proceso de curación de heridas. Aún más interesante es que provocan una respuesta antiinflamatoria al reducir la producción de interleucina 6, una citocina proinflamatoria. Esto significa que estos recubrimientos bioactivos no solo combaten las infecciones, sino que también crean un ambiente propicio para la curación, minimizando la inflamación y promoviendo la restauración del tejido sano.

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Fomentar la migración celular

Además, se ha demostrado que estos recubrimientos facilitan la migración celular en los queratinocitos, esencial para la reepitelización y la restauración de la barrera protectora de la piel. Este aspecto crítico del proceso de curación se ve reforzado aún más por la introducción de recubrimientos bioactivos, que aceleran la recuperación y mejoran los resultados de los pacientes.

Una solución sostenible en un solo paso

Quizás el aspecto más interesante de los recubrimientos bioactivos transformados con Ar-APJ es la naturaleza sostenible de esta tecnología innovadora. Este enfoque, que ofrece un proceso de un solo paso para convertir microalgas en recubrimientos, representa un avance significativo en sostenibilidad y facilidad de producción. Es un testimonio del potencial de la ciencia y la tecnología para revolucionar la atención médica, haciéndola más accesible y ecológica.

En conclusión, la introducción de recubrimientos bioactivos transformados con Ar-APJ representa un gran avance en la investigación y aplicación del cuidado de heridas. Al aprovechar el poder de las microalgas y la tecnología sostenible, se ha dado un paso significativo hacia soluciones para el cuidado de heridas más efectivas, ecológicas y accesibles.

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La nueva técnica podría aplicarse fácilmente a otros tipos de suplementos naturales, afirma el Dr. Vi Khanh Truong del Flinders University Biomedical Nano-engineering Laboratory.

«Ahora estamos explorando vías para la comercialización de esta tecnología única. Actualmente, no existen apósitos comerciales para heridas que combatan y protejan simultáneamente contra las infecciones, modulen favorablemente la inflamación y estimulen la curación”, manifestó el profesor Krasimir Vasilev, miembro de NHMRC Leadership Fellow y Director del Biomedical Nanoengineering Laboratory

El camino hacia la lucha contra las infecciones de las heridas y la mejora del proceso de curación acaba de dar un gran paso adelante, prometiendo un futuro mejor para los pacientes que enfrentan los desafíos de la curación de las heridas, especialmente en presencia de comorbilidades como la diabetes.

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Contactos
Krasimir Vasilev
Biomedical Nanoengineering Laboratory, College of Medicine and Public Health
Flinders University
Adelaide, SA, 5042 Australia
E-mail: krasimir.vasilev@flinders.edu.au

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Vi Khanh Truong
Biomedical Nanoengineering Laboratory, College of Medicine and Public Health
Flinders University
Adelaide, SA, 5042 Australia
E-mail: vikhanh.truong@flinders.edu.au

Referencia (acceso abierto)
Pham, T., Nguyen, T. T., Nguyen, N. H., Hayles, A., Li, W., Pham, D. Q., Nguyen, C. K., Nguyen, T., Vongsvivut, J., Ninan, N., Sabri, Y., Zhang, W., Vasilev, K., Truong, V. K., Transforming Spirulina maxima Biomass into Ultrathin Bioactive Coatings Using an Atmospheric Plasma Jet: A New Approach to Healing of Infected Wounds. Small 2023, 2305469. https://doi.org/10.1002/smll.202305469

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