Agua potable libre de bacterias
Desinfección eficaz del agua con puntos cuánticos de sulfuro de plata en un recubrimiento peptídico
El agua contaminada con bacterias es una gran amenaza para la salud mundial. Un equipo de investigadores chinos ha descrito un nuevo y sencillo método de desinfección en la revista Angewandte Chemie. Se basa en diminutos ensamblajes biocompatibles de átomos, conocidos como puntos cuánticos, hechos de sulfuro de plata con tapas hechas de un péptido que se une a la plata. Cuando se irradian con luz infrarroja cercana, matan las bacterias del agua con gran eficacia gracias a sus efectos sinérgicos.
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Especialmente en los países en vías de desarrollo y en regiones remotas del mundo, puede resultar muy difícil acceder a agua potable limpia. Las bacterias patógenas, como E. coli, enterococos, salmonela o patógenos del cólera, pueden causar infecciones graves. Una sola ingestión puede tener a veces consecuencias fatales. Los métodos tradicionales de desinfección ampliamente implantados en las últimas décadas, como la luz ultravioleta, la cloración y el ozono, presentan desventajas, como su elevado coste, escasa eficacia, escasa biocompatibilidad y subproductos cancerígenos. Se necesita una alternativa.
Un equipo dirigido por Xushen Qiu, Wei Wei y Jing Zhao ha presentado un nuevo método basado en puntos cuánticos de sulfuro de plata (Ag2S). Los puntos cuánticos son estructuras nanoscópicas formadas por entre uno y diez mil átomos "confinados" en el espacio. Sus propiedades cuántico-mecánicas corresponden más a las de las moléculas que a las de los sólidos macroscópicos, lo que puede dar lugar a interesantes efectos optoelectrónicos.
Los puntos cuánticos de sulfuro de plata ya se utilizan en terapias fotodinámicas y fototérmicas, incluso para el tratamiento de ciertos tumores y enfermedades cutáneas. Pueden utilizarse como agentes de contraste y como termómetros de fluorescencia. Hasta ahora no se habían utilizado mucho para desinfectar el agua, en parte porque los métodos anteriores para prepararlos eran complicados y caros. El equipo de la Universidad de Nanjing y el Instituto de Química y Salud de Nanchuang (Jiangsu) ha desarrollado ahora un método de producción sencillo y barato, en el que los puntos cuánticos se envuelven en cápsulas hechas con un péptido biomimético de unión a plata (AgBP2) especialmente desarrollado.
Cuando se irradian con luz infrarroja cercana (NIR), los nuevos puntos cuánticos AgBP2-Ag2Smatan eficazmente las bacterias presentes en el agua. Son químicamente estables, fotoestables y biocompatibles. Su gran actividad se debe a una combinación sinérgica de dos efectos. En primer lugar, la irradiación hace que produzcan especies de oxígeno altamente reactivas y, en segundo lugar, provocan un fuerte calentamiento local. Ninguno de los dos efectos por sí solo tiene éxito, pero su combinación sinérgica destruye eficazmente las membranas celulares bacterianas. Son capaces de eliminar más del 99% de las bacterias E. coli en 25 minutos de irradiación NIR, una estrategia muy prometedora para la desinfección antibacteriana del agua.
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