Novo método para desinfecção de superfícies e mãos em hospitais torna visíveis as vias de transmissão

A disseminação de bactérias e vírus em hospitais é um perigo invisível. Um novo método de validação para desinfecção de superfícies e mãos torna os caminhos de transmissão visíveis. Agora, a equipe do hospital pode tomar medidas direcionadas para contenção. A pesquisa é publicada no periódico Materiais biológicos aplicados da ACS.

Os pacientes ainda correm o risco de pegar uma infecção durante sua estadia no hospital. Este é um problema sério porque as infecções estão associadas a complicações durante o processo de cura ou até mesmo aumentam a taxa de mortalidade.

É preciso fazer uma distinção entre as bactérias do corpo e os patógenos estranhos. As bactérias do corpo (microbioma) podem encontrar brechas no mecanismo de defesa do corpo por meio de medidas invasivas, como cateteres e incisões cirúrgicas, e desencadear infecções. Por outro lado, bactérias e vírus estranhos e multirresistentes espreitam em maçanetas e pias e são transmitidos principalmente pelo contato com as mãos.

Os inventores Robert Grass, Lara Pfuderer e Wendelin Stark encontraram uma maneira de descobrir os caminhos de transmissão de patógenos estrangeiros. As fontes de infecções são identificadas e os caminhos de transmissão são efetivamente bloqueados.

A solução consiste em nanopartículas sintéticas que imitam as propriedades dos patógenos. As partículas são semelhantes em tamanho e se espalham com facilidade semelhante. Em contraste com suas contrapartes biológicas, elas são absolutamente inofensivas. Para fins de teste, as partículas artificiais são aplicadas nas imediações dos pacientes e então rastreadas por meio de amostras de superfícies.

“Nós encapsulamos rastreadores de DNA dentro das nanopartículas. Os rastreadores funcionam como códigos de barras que podemos ler e, assim, detectar fontes individuais e como elas se espalham”, diz Lara Pfuderer.

As nanopartículas sintéticas têm uma casca protetora e são preenchidas com um material traçador. O traçador consiste em uma sequência de DNA sintético e, como um código de barras, permite uma identificação única. Os pesquisadores usam cópias de sequências curtas de DNA de frutas, que são seguras. Os traçadores de DNA são facilmente detectáveis. Uma passada com um cotonete é suficiente para pegar até mesmo a menor quantidade de DNA de uma superfície e detectá-la em um dispositivo de PCR.

Durante a pandemia, dispositivos de PCR foram usados ​​para testes de COVID e agora são onipresentes em instalações médicas. Os hospitais, portanto, têm o equipamento analítico para monitorar os rastreadores em seus próprios laboratórios. Quando diferentes rastreadores são usados, várias campanhas de teste podem ser executadas em paralelo sem interferir umas nas outras. Portanto, várias fontes de patógenos podem ser rastreadas em paralelo ou as campanhas podem ser escalonadas ao longo do tempo.

“Nossas nanopartículas são notáveis ​​por sua semelhança com patógenos reais em relação aos caminhos de transmissão e sua suscetibilidade a desinfetantes, sem serem prejudiciais”, diz Robert Grass.

A equipe desenvolveu duas variantes das nanopartículas. Uma variante tem uma casca protetora de sílica. Este é um material robusto, que suporta até mesmo desinfetantes. Esta variante de partícula ajuda a detectar a fonte e seus traços até que sejam perdidos pela diluição.

A segunda variante das nanopartículas tem uma casca protetora de lipídios e um revestimento de açúcar-glicerina (veja a figura acima). As nanopartículas à base de lipídios reagem como patógenos reais aos desinfetantes. Isso significa que um desinfetante que mata um patógeno quimicamente também destruirá a nanopartícula. Mais especificamente, a casca protetora das nanopartículas à base de lipídios se rompe.

Os pesquisadores querem quantificar a eficácia do uso de desinfetantes. Eles pegam uma amostra e analisam a proporção de traçadores liberados de nanopartículas quebradas para traçadores fechados de nanopartículas intactas. Se o quociente for alto, um caminho de transmissão foi interrompido com sucesso pela desinfecção.

A equipe já lançou alguns projetos piloto em hospitais. Eles estão buscando mais oportunidades para testar sua tecnologia em cenários da vida real.

“Há anos venho procurando traçadores adequados para o estudo de vias de transmissão. Felizmente, encontrei Robert Grass e sua equipe. Pudemos usar suas nanopartículas para a prevenção de infecções no hospital pela primeira vez. Estou convencido de que pesquisa e desenvolvimento interdisciplinares como os nossos levam mais rápido a melhores soluções”, diz Hugo Sax.