A higiene é essencial para itens de uso diário que entram em contato próximo com o corpo, incluindo roupas, máscaras e escovas de dente. Os cientistas descobriram agora como o grafeno pode eliminar seletivamente as bactérias, deixando as células humanas ilesas. Esta descoberta aponta para uma nova classe de materiais antibacterianos que podem ser seguros para as pessoas e capazes de reduzir a dependência dos antibióticos tradicionais.
Recentemente, o KAIST anunciou que uma equipe de pesquisa colaborativa liderada pelo Professor Sang Ouk Kim do Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais e pelo Professor Hyun Jung Chung do Departamento de Ciências Biológicas identificou o mecanismo por trás das propriedades antibacterianas do Óxido de Grafeno (GO). Este material consiste em uma única camada atômica de carbono com grupos de oxigênio ligados, o que lhe confere a capacidade de se dispersar bem na água e desempenhar uma série de funções.
Até agora, os cientistas não entendiam completamente como o grafeno alcançava os seus efeitos antibacterianos. Este estudo fornece evidências claras em nível molecular que explicam como o material funciona.
Ação antibacteriana seletiva explicada
Os pesquisadores descobriram que o óxido de grafeno realiza o que descrevem como “ação antibacteriana seletiva”. Ele se liga e rompe as membranas das bactérias, deixando as células humanas inalteradas. O processo é semelhante a como um ímã adere apenas a certos metais.
Essa seletividade vem de grupos contendo oxigênio na superfície do óxido de grafeno. Esses grupos se ligam especificamente a uma molécula chamada POPG, que é encontrada nas membranas celulares bacterianas, mas não nas células humanas. Em termos simples, o óxido de grafeno identifica uma característica única das bactérias, liga-se a ela e quebra a estrutura celular. Os fosfolipídios constituem a membrana que envolve as células, e o POPG é um tipo presente principalmente em bactérias.
Eficaz contra superbactérias e promove a cura
Quando aplicado na forma de nanofibras, este material foi capaz de impedir o crescimento de uma ampla gama de bactérias nocivas, incluindo superbactérias resistentes a antibióticos. Testes em animais também mostraram que ajudou as feridas a cicatrizarem mais rapidamente, sem causar inflamação.
Outra vantagem é a durabilidade. As fibras feitas com óxido de grafeno mantiveram suas propriedades antibacterianas mesmo após lavagens repetidas, sugerindo um forte potencial para uso em roupas, tecidos médicos e outras aplicações práticas.
Da descoberta de laboratório aos produtos do mundo real
Essa tecnologia já está sendo utilizada em produtos de consumo. Uma escova de dentes antibacteriana de grafeno desenvolvida através de patentes da startup liderada por professores ‘Materials Creation Co., Ltd.’ vendeu mais de 10 milhões de unidades, demonstrando forte sucesso comercial. Além disso, o GrapheneTex, um material têxtil que incorpora esta tecnologia, foi utilizado nos uniformes usados pela equipe de demonstração de Taekwondo nas Olimpíadas de Paris em 2024. Também se espera que apareça em roupas esportivas funcionais em grandes eventos, como os Jogos Asiáticos de 2026.
Expandindo aplicações além do vestuário
O professor Sang Ouk Kim explicou: “Este estudo é um exemplo de descoberta científica de por que o grafeno pode matar bactérias seletivamente, permanecendo seguro para o corpo humano”. Ele acrescentou: “Ao utilizar este princípio, podemos expandir além de roupas seguras sem produtos químicos agressivos para uma gama infinita de aplicações, incluindo dispositivos vestíveis e sistemas têxteis médicos”.
Sujin Cha (programa de doutorado, Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais) e Ju Yeon Chung (programa integrado de MS/PhD, Departamento de Ciências Biológicas) contribuíram como primeiros autores. O professor Hyun Jung Chung atuou como co-autor correspondente. As descobertas foram publicadas em 2 de março na revista Advanced Functional Materials.
A pesquisa também chamou a atenção da Nanowerk, uma plataforma global de nanotecnologia, que a apresentou como um ‘destaque’ sob o título “O óxido de grafeno destrói bactérias sem danificar o tecido humano”.
Apoio e financiamento à investigação
Este trabalho foi apoiado pelo programa ‘Nano/Material Technology Development (R&D)’, pelo programa ‘Individual Basic Research’ e pelo ‘Programa de Apoio ao Pesquisador em Meio de Carreira’, todos financiados pelo Ministério da Ciência e TIC.
Source link
