Un innovativo cerotto intelligente è in grado di rilasciare antibiotici solo in presenza di batteri dannosi, accelerando la guarigione delle ferite e riducendo il rischio di antibiotico-resistenza. È quanto realizzato da uno studio guidato da Anita Shukla della Brown University, pubblicato sulla rivista Science Advances. La ricerca dimostra che il materiale, un idrogel sensibile agli enzimi prodotti dai batteri patogeni, può eliminare rapidamente le infezioni e migliorare la cicatrizzazione limitando al contempo l’uso non necessario di antibiotici.
L’idrogel sviluppato dai ricercatori può essere applicato direttamente sulla ferita e contiene un carico di antibiotici che viene rilasciato solo quando sono presenti specifici enzimi batterici, le beta-lattamasi. In assenza di questi enzimi, il materiale resta stabile e trattiene il farmaco al suo interno. “Abbiamo sviluppato un materiale che rilascia antibiotici solo quando sono presenti batteri dannosi, garantendo il trattamento quando serve”, spiega Anita Shukla. Lo studio ha dimostrato che il sistema è altamente selettivo: in esperimenti in vitro, l’idrogel si degrada solo in presenza di batteri produttori di beta-lattamasi, mentre rimane intatto con batteri innocui, evitando così lo sviluppo di resistenze durante esposizioni prolungate.
Dal punto di vista strutturale, gli idrogel sono materiali ricchi di acqua costituiti da polimeri legati da molecole chiamate crosslinker. In questo caso, i ricercatori hanno utilizzato un crosslinker progettato per degradarsi a contatto con gli enzimi batterici, permettendo il rilascio mirato del farmaco. “Si tratta di una formulazione molto stabile che impedisce al farmaco di disperdersi finché non viene attivata dalla presenza significativa di beta-lattamasi”, aggiunge Shukla. Nei test su modelli murini, una singola applicazione del materiale è stata in grado di eliminare completamente l’infezione in ferite superficiali, mostrando prestazioni superiori rispetto a medicazioni antimicrobiche attualmente utilizzate sia nell’eradicazione batterica sia nella guarigione.
