Preparación y evaluación de nuevas superficies de películas de óxidos metálicos activas en la eliminación de bacterias y genes de resistencia a antibióticos para su uso en ambientes hospitalarios y médicos

La resistencia bacteriana a antibióticos se ha convertido en una de las mayores problemáticas del siglo XXI. En la actualidad, alrededor de 700.000 personas mueren por esta causa en el mundo. De hecho, se estima que, si no se toman medidas efectivas, para el año 2050, podría morir una persona cada tres segundos por enfermedades asociadas a bacterias resistentes a antibióticos. En los últimos años se ha creado una mayor conciencia sobre el papel que juegan las superficies (paredes, tejidos, suelo, etc.) de instituciones médicas en el origen y propagación de dichas infecciones.
Estas superficies actúan como facilitadores, generadores e incluso como perpetuadores de ciertos brotes epidemiológicos. A pesar de la inspección visual y los controles de rutina que permiten la detección de bacterias y genes de resistencia (BGRA) en las superficies presentes en centros médicos, las infecciones siguen en aumento. Además, las medidas de limpieza que se usan tradicionalmente para superficies, han demostrado ser ineficientes o insuficientes. Así, en este proyecto se plantea el desarrollo de materiales fotoactivos auto-desinfectantes que permitan la eliminación de BGRA. Para ello, se propone una novedosa modificación de diversos tipos de materiales poliméricos (usados comúnmente en ambientes hospitalarios y centros de estética) con óxidos metálicos (OM), con el objetivo de otorgarle a dichos materiales propiedades ópticas y catalíticas que permitan su empleo como materiales antimicrobianos. Dichos materiales al ser obtenidos por métodos baratos y de fácil aplicación incrementarán su valor agregado y podrían tener un alto impacto en el mejoramiento de los ambientes hospitalarios y en la salud de las personas.
Para alcanzar este objetivo, el presente proyecto, a desarrollarse en 24 meses, se apoya en la unión multidisciplinaria y estratégica de diversos grupos de investigación de reconocida trayectoria en áreas como la microbiológica, la ingeniería de materiales, la química y del sector salud, pertenecientes a instituciones públicas y privadas; e incluye estudios desde la escala de laboratorio hasta su posterior implementación a nivel piloto. Adicionalmente, se incluye la formación de personal científico calificado (un estudiante de maestría), la producción científica en revistas de alto impacto (publicación de dos artículos en revistas Q1) y la socialización de los resultados con la comunidad (publicación de un artículo de divulgación y el desarrollo de evento científico). La participación del asesor internacional con amplia experiencia en la temática del proyecto es vital para afrontar esta problemática de gran actualidad a nivel nacional e internacional.

Evaluar la actividad, contra bacterias y genes resistentes a antibióticos, de películas fotocatalíticas de óxidos metálicos depositados sobre polímeros sintéticos mediante vías sencillas y de bajo costo.
Funcionalizar y/o modificar las superficies de los polímeros seleccionados y soportar en ellas óxidos metálicos (OM) de TiO2, CuO y FexOy, óxidos naturales de Colombia, óxidos producto de desecho de la industria metalúrgica (calamina) y hetero-junciones de TiO2/CuO, TiO2/FexOy y TiO2/CuO-FexOy, usando diferentes métodos simples y relativamente económicos.
2. Monitorear la actividad de los materiales soportados en la eliminación de bacterias sensibles, resistentes y genes de resistencia, evaluando el impacto de los diferentes métodos de modificación o de funcionalización de la superficie, y de los diferentes óxidos metálicos.
3. Determinar las características químicas, superficiales, estructurales y mecánicas de los materiales soportados con OM que presenten una mayor eficiencia en la desinfección.
4. Establecer relaciones entre la composición y las características estructurales de los materiales soportados con OM y su capacidad para inactivar las bacterias y genes de resistencia.
5. Identificar los modos de acción (o mecanismos) de los materiales soportados en la inactivación de bacterias y genes de resistencia.
6. Evaluar los mejores materiales bajo condiciones que simulen las condiciones hospitalarias a nivel de un piloto de laboratorio.
7. Promover el intercambio y la cooperación de la comunidad científica nacional e internacional en torno a la utilización de películas de óxidos sintéticos para la eliminación de bacterias y genes de resistencia una vez depositados sobre polímeros corrientemente presentes en el entorno hospitalario.
8. Socializar a la comunidad los resultados obtenidos poniendo en evidencia

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