Modulación de la adhesión microbiana y formación de biofilm en películas delgadas de titania con diferentes nanotopografías

La ubicuidad de las interfaces táctiles en entornos de alto tránsito ha facilitado la propagación de patógenos, favoreciendo especies con mecanismos de resistencia como la formación de biofilms. Inspirado en superficies biocidas naturales⁽¹⁾, este trabajo investiga cómo la modificación física de una superficie puede inhibir el anclaje bacteriano inicial. Se sintetizaron películas delgadas de óxido de titanio a partir de soles precursores, depositadas mediante spin coating⁽²⁾ y sometidas a curado térmico. Se emplearon surfactantes (Brij 58 y 96) para generar nanotopografías⁽³⁾ orientadas a modificar las propiedades de contacto entre superficie y microorganismos.

La caracterización física se realizó mediante microscopía electrónica de barrido (SEM), espectroscopia UV-Visible, medición de ángulo de contacto y ensayos de micro-rayado. El SEM permitió observar patrones superficiales y estimar un espesor de 225 nm. La discusión se centra en la nanotopografía observable. La transparencia óptica se evaluó por espectroscopia UV-Visible, mientras que la integridad y adherencia mecánica se validaron mediante micro-rayado, con valores compatibles para su integración en dispositivos móviles. Los resultados de hidrofobicidad revelaron una transición hacia un carácter hidrofílico en las superficies nanoestructuradas.

La modificación de la nanotopografía y la humectabilidad superficial se asoció con una disminución del anclaje primario de microorganismos como S. aureus, S. epidermidis y E. coli. Esta interferencia en la adhesión inicial se acompañó de una reducción de la biomasa del biofilm y de cambios en la proporción de carbohidratos y proteínas de la matriz biofílmica. En conjunto, los resultados indican que las películas delgadas de titania nanoestructuradas con Brij 58 y Brij 96 pueden modular la adhesión microbiana y ejercer efectos bacteriostáticos y bactericidas en las condiciones ensayadas. Estos recubrimientos constituyen una plataforma promisoria para el desarrollo de superficies táctiles con menor propensión a la colonización microbiana, como se ha observado en otros trabajos donde existe una relación entre la nanotopografía y las propiedades antimicrobianas^(4,5). Se proyecta a futuro la caracterización específica de la porosidad que deberá profundizarse mediante técnicas complementarias para resolver la mesoestructura, tales como Microscopía de Fuerza Atómica.