Una superficie metallica per eliminare i batteri che provano ad attaccarsi

I batteri sono microrganismi con dimensioni nell’ordine del millesimo di millimetro e, ovviamente, non è possibile vederli a occhio nudo. Nonostante ciò, i batteri sono ovunque, sia nel nostro corpo che in tutto l’ambiente che ci circonda e sono in grado di vivere anche nei luoghi più inospitali, come i fondali oceanici o i ghiacciai.

Sono tra le forme viventi più diffuse sulla Terra (basta pensare che in un solo cucchiaio di terreno se ne possono trovare fino a 10.000 miliardi) e, anche se spesso sono associati alla sporcizia o a determinate malattie, ne esistono alcuni che sono particolarmente utili all’uomo come ad esempio quelli che costituiscono la flora simbionte intestinale. Per salvaguardarsi dai “batteri cattivi”, è bene l’utilizzo di materiali o superfici che ne consentono l’eliminazione: i materiali antibatterici.

Materiali antibatterici: cosa sono?

I materiali antibatterici sono tutti quei materiali che permettono l’eliminazione dei batteri. Essi possono avere:

• un’azione limitata nel tempo (come disinfettanti e prodotti per l’igiene) che consentono di eliminare i batteri in un momento specifico però, qualora sulla superficie dovessero formarsi nuovi batteri, questi tipi di antibatterici non sono in grado di eliminarli;
• un’azione prolungata e continuativa nel tempo.

I materiali antibatterici possono essere raggruppati in base alle loro modalità operative e tecniche. Esistono, infatti, materiali che diventano antibatterici grazie ad alterazioni chimiche e nanometriche, materiali che hanno già una struttura chimica tale da avere proprietà antibatteriche ma che è da enfatizzare e materiali al cui interno sono stati inseriti composti chimici tali da attivare reazioni chimiche naturali per disattivare la carica virale dei batteri.

Un team di ricercatori della Purdue University in Indiana, in collaborazione con l’Ufficio per la commercializzazione della tecnologia della Purdue Research Foundation, ha realizzato una superficie che, opportunamente trattata, consente di impedire l’attecchimento dei batteri garantendo la loro eliminazione. La superficie metallica ossidata è stata trattata con speciali peptidi antimicrobici naturali: il processo di ossidazione crea un materiale colorato otticamente che fornisce un semplice indicatore visivo di usura o degrado nelle prestazioni antimicrobiche. Il processo è stato dimostrato su acciaio inossidabile e titanio ma è applicabile a una vasta gamma di leghe metalliche commerciali.

Come funziona?

La superficie metallica è caratterizzata dalla presenza di fessure di larghezza nanometrica e profondità di circa un micrometro nelle quali vengono infusi i peptidi. Come ha spiegato David Bahr, capo e professore di ingegneria dei materiali della Purdue e leader del team, quando si crea una superficie metallica ossidata con quelle fessure, l’infusione avviene con un semplice processo a umido. Oltre alla semplicità di tale processo, un altro vantaggio è associato al fatto che la superficie può colorarsi in maniera diversa e ciò consente di avere un’indicazione visiva di quando la stessa superficie non è più antimicrobica: i peptidi che vengono immagazzinati nelle crepe, con il passare del tempo si liberano e si esauriscono ma, per tutto il tempo in cui sono presenti, garantiscono una resistenza antimicrobica.

Questo materiale ha, quindi, un’azione antibatterica di tipo batteriostatica e non battericida in quanto è fondamentale come i principi attivi antibatterici vengono inseriti nel materiale: laminature o strati superficiali di spessore nanometrico rischiano, nel tempo, l’esaurimento del principio attivo a causa dell’abrasione o della sua presenza in ridotta quantità; una soluzione migliore potrebbe essere l’utilizzo di materiali che hanno il principio attivo inserito in massa o a strati profondi.

L’idea è quella di utilizzare tale tecnologia principalmente sulle superfici dove vengono lavorati i cibi e su quelle di taglio: come ha affermato anche Bahr, tali superfici possono essere particolarmente vulnerabili alla crescita e all’attacco dei batteri, visti i materiali e i disegni delle superfici; sfruttando questa tecnica, i batteri non si trasferirebbero da una superficie all’altra, contaminando in tal modo più parti, e, si ridurrebbe la diffusione di malattie di origine alimentare.

Che potrebbe essere questa la soluzione per poter ridurre le infezioni e malattie di origine batterica nei ristoranti o mercati?

Articolo a cura di Valentina Dentato.