A ortopedia utiliza diversos tipos de implantes, como parafusos, placas e hastes, tanto para reforçar partes do corpo, como para imobilizar ossos quebrados visando seu alinhamento correto ou para corrigir deformidades esqueléticas. Além disso, articulações com problemas podem ser substituídas por juntas protéticas, afim de recuperar o movimento normal.
Apesar de a medicina ter evoluído muito nessa área, há dois grandes riscos quando se realiza uma cirurgia deste tipo: bactérias que adentram o organismo no momento da cirurgia e outras bactérias levadas pelo sangue que chegam até o implante e colonizam sua superfície. É estimado que 2,5% de implantes ilíacos e de joelhos, e 10% dos implantes de articulações, sofrem complicações por infecção. Mesmo com longos tratamentos com antibióticos, muitas vezes é necessária a remoção cirúrgica do implante nesses casos, devido à resistência causada pela formação de biofilmes e também pelas infecções por bactérias super-resistentes.
Como a colonização nos implantes dependem do fato de a bactéria conseguir expressar proteínas que aderem à superfície destes, uma nova técnica que tem surgido é revestir os implantes com fibra de vidro bioativas. Este material é feito por nanotecnologia, modificando suas propriedades físico-químicas para aumentar o pH nos tecidos ao redor de si. Isso causa um estresse à célula bacteriana, além de não permitir a colonização de bactérias, já que essas quando aderem ao nanomaterial são danificadas a ponto de perder a sua integridade da parede celular, ter seu metabolismo prejudicado e, por fim, chegam à morte. Este tipo de material já foi comprovado ser eficaz contra uma ampla gama de bactérias, incluindo Escherichia coli e Staphylococcus aureus. A melhor parte é que as bactérias não podem criar formas de se adaptar a este material, portanto não cria efeitos de resistência a ele.
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