El grafeno y el óxido de grafeno (una versión más estable de este material en soluciones coloidales) son nanoestructuras de carbono con propiedades prometedoras para su uso en biomedicina. Por ejemplo, pueden utilizarse para administrar fármacos con diana específica en forma de “escamas” de grafeno y para pruebas de diagnóstico por imagen de tumores. Otra propiedad interesante es que pueden destruir las células bacterianas sin antibióticos.
Científicos de la Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología “MIMIS” en Moscú, junto con colegas de la Universidad Estatal de Derzhavin Tambov y la Universidad Estatal de Saratov Chernyshevsky han realizado un experimento en que inyectaban óxido de grafeno en dos tipos de soluciones que contenían E.coli. Una solución salina simulaba el agua, y una solución con un medio nutritivo simulaba el cuerpo humano. Los resultados muestran que el óxido de grafeno, junto con las bacterias vivas y las destruidas forman copos en las soluciones. La masa resultante puede extraerse fácilmente, con lo que se eliminan las bacterias del agua casi por completo. Luego puede tratarse con ultrasonidos para separar el grafeno y reutilizarlo.
El cultivo de E. coli había sido modificado con una sustancia luminiscente para facilitar su visualización. El óxido de grafeno se añadió a las soluciones en diferentes concentraciones (0.0025 g/l, 0, 025 g/l, 0.25 g/l y 2.5 g/l). Incluso con una concentración mínima, el efecto antibacteriano observado fue significativamente mayor en la solución salina que en el medio nutritivo. Se cree que se debe a que el mecanismo de acción no es mecánico sino bioquímico, es decir, como la solución salina tiene menos nutrientes, las bacterias se mueven más y son “capturadas” por las escamas de óxido de grafeno con mayor frecuencia.
Según los datos de los ensayos de fluorescencia, confirmados con microscopio confocal láser y microscopio electrónico de barrido, con una concentración de 2.5 g/l de óxido de grafeno, el número de bacterias disminuyó varias veces en comparación con el grupo de control, acercándose a cero. Aunque de momento no se conoce exactamente cómo se produce la destrucción adicional de bacterias, los investigadores creen el óxido de grafeno causa la formación de radicales libres que son dañinos para las bacterias.
Según los científicos, si se utilizara este sistema de potabilización, no sería necesaria la cloración. Otras ventajas son su bajo coste y la posibilidad de aumentar la escala del sistema a la de las plantas de depuración de aguas residuales urbanas.
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