Estructura de la piel de tiburón, solución para evitar infecciones

Son una de las grandes amenazas a nuestra salud, pero los científicos preparan una respuesta, inspirada en la naturaleza, que podrá combatirlas.

Investigadores están desarrollando versiones sintéticas de la piel de tiburón para ser usadas en hospitales. ¿El objetivo? Reducir las infecciones bacterianas.

La piel del tiburón está compuesta por millones de pequeñas escamas en forma de v, llamadas dentículos dérmicos.

Los científicos reprodujeron la textura de esos dentículos para producir superficies resistentes a bacterias.

Del casco de los barcos a los hospitales
Inicialmente, el material fue ideado para reducir el cúmulo de microorganismos marinos en el casco de las embarcaciones.

Pero ahora los científicos están estudiando cómo esta tecnología -llamada “sharklet”- puede ser usada en hospitales, donde mantener superficies libres de bacterias es una cuestión vital.

La idea detrás del sharklet surgió en 2002, cuando Anthony Brennan, profesor de ingeniería y ciencia de los materiales de la Universidad de Florida, en Estados Unidos, recibió un pedido de la Marina estadounidense para pensar en maneras de impedir la proliferación de incrustaciones en las embarcaciones.

Esa acumulación de algas era generalmente combatida con pinturas antincrustantes tóxicas, cuya aplicación en los barcos costaba a la Marina mucho dinero y esfuerzo.

Al observar la piel de los tiburones, Brennan notó una “estructura parecida al de un diamante con pequeñas costillas”.

Esa estructura requiere más energía por parte de las bacterias para que puedan agarrarse a la superficie, por lo que es más probable que colonicen otros lugares o mueran.

Actualmente, las aleaciones de cobre se usan con este objetivo en algunos ambientes hospitalarios. El cobre interfiere en los procesos celulares de una variedad de microbios volviéndose tóxico para algunas bacterias.

Pero el material inspirado en la piel del tiburón funciona de forma diferente, impidiendo que las bacterias se adhieran.

Las superficies que son muy manoseadas -como manijas e interruptores de luz- podrían ser cubiertas entonces con este material.

La expectativa es que la medida ayude a reducir la tasa de infección por dolencias contagiosas, como la provocada por la bacteria Staphylococcus aureusresistente a la meticilina, conocida por la sigla SARM.

Inspirándose en la naturaleza
Ese tipo de tecnología, inspirada en la naturaleza y en el reino animal, es conocida como biomímesis, un término popularizado por la escritora estadounidense Janine Benyus.

Benyus publicó en 1997 un libro que marcó el inicio de una nueva era en diseño: “Biomímesis: innovación inspirada en la naturaleza”.

La biomímesis propone aprender de las formas de la naturaleza, de sus procesos y sus ecosistemas.

“Generalmente, aquellos que diseñan todo lo que nos rodea nunca fueron a una clase de biología y por ello son realmente novatos en la forma en que funciona la naturaleza”, afirmó Benyus en el sitio del centro que fundó, el Instituto de Biomímesis, con sede en Montana, Estados Unidos.

“Muchos diseñadores miran lo que hacen otros diseñadores, pero con ello ven solo tecnologías humanas”.

Otros ejemplos de biomímesis incluyen el diseño de una aguja quirúrgica indolora inspirada en la mandíbula de los mosquitos y un tipo de pulga que puede ser la clave para mejorar el transporte de órganos para trasplantes -y almacenar helado-.

El pájaro y el tren bala
Uno de los casos más conocidos es el del pájaro martín pescador y el tren bala de Japón, que cuando llegó a velocidades cercanas a los 270 km por hora provocaba un gran problema.

Cada vez que el tren salía de un túnel producía un ruido tan estrepitoso que podía escucharse a 400 metros de distancia.

El tren comprimía el aire en el túnel de tal forma que al salir producía una gran explosión de sonido o boom sónico. El ruido perturbaba la vida salvaje, incomodaba a los pasajeros y molestaba a los vecinos.

Pero, gracias al pasatiempo del ingeniero Eiji Nakatsu, un ávido observador de pájaros, el problema se solucionó.

Nakatsu se inspiró en el martín pescador, que consigue sumergirse a alta velocidad en el agua sin salpicar líquido.

El secreto está en la forma aerodinámica de su pico.

La parte delantera del tren bala se inspiró en el pico del pájaro, ayudando así a reducir la resistencia del aire y permitiendo que viajase de forma más silenciosa y eficiente por los túneles.