El avance, publicado en la revista "Science of The Total Environment", puede contribuir a reducir el problema global de la resistencia a los antibióticos, mejorando significativamente los sistemas de tratamiento de aguas
El desarrollo de nuevos sistemas de limpieza de aguas residuales que permitan una eliminación más completa de los antibióticos se ha convertido en una prioridad ante la creciente problemática del uso extensivo de estos medicamentos a nivel mundial. La incapacidad de las plantas de tratamiento actuales para eliminar totalmente estos compuestos de los desechos humanos ha provocado que se viertan al medio ambiente, contribuyendo al desarrollo de microorganismos resistentes. Esto, a su vez, reduce la efectividad de los antibióticos, poniendo en peligro la salud pública global.
En este contexto, el grupo de investigación MATELEC, del Departamento de Química Física Aplicada de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM), destaca por sus avances en la degradación y adsorción de contaminantes orgánicos mediante la síntesis de nuevos materiales. Centrándose en la utilización de materiales de hierro como catalizadores potenciales para la formación de radicales, estos investigadores han logrado resultados prometedores en la degradación de antibióticos como la tetraciclina y el ofloxacino.
Ahora, en un trabajo publicado en Science of The Total Environment, este equipo ha logrado un importante avance al desarrollar catalizadores estructurados mediante la combinación de ácido poliláctico y magnetita, sintetizados en laboratorio a partir de la oxidación de láminas de hierro.
Síntesis electroquímica de catalizadores de magnetita con el fin de imprimir monolitos 3D capaces de degradar contaminantes emergentes en reactores en continuo. /Sergio Fernandez-Velayos, Guillermo Vergara, Jose Manuel Olmos, Jorge Sanchez-Marcos, Nieves Menendez, Pilar Herrasti, Eva Mazarío
Dicha mezcla, utilizada como "tinta" para la impresión 3D, ha permitido a los autores crear monolitos tubulares enrejados con una notable dispersión y estabilidad química y mecánica. Cuando se aplicaron en sistemas de flujo contaminados con ofloxacino, estos monolitos alcanzaron una degradación del antibiótico de hasta el 80%, manteniendo una eficiencia del 60% incluso después de 7 días de uso continuo. Además, la misma mezcla se empleó para fabricar micropellets (125-200 µm) destinadas a su uso en reactores de lecho fijo, donde se logró una degradación prácticamente total del ofloxacino, que se mantuvo constante durante las 26 horas de ensayo.
“Los estudios de las aguas tratadas mostraron una lixiviación de hierro extremadamente baja, lo que indica que la impresión 3D permite crear catalizadores soportados con una estabilidad química sobresaliente, aptos para su uso prolongado y seguros según los estándares de la Organización Mundial de la Salud”, subrayan los autores.
Este trabajo representa así un paso significativo hacia la creación de un nuevo catalizador para la degradación de antibióticos, que se caracteriza por su gran estabilidad y eficacia en condiciones moderadas.
“La posibilidad de aplicar estos materiales y otros similares a gran escala para el tratamiento de amplios volúmenes de aguas residuales es una dirección que merece ser explorada y priorizada para mejorar la limpieza de las aguas residuales y combatir la resistencia a los antibióticos”, concluyen los autores.
Referencia bibliográfica: Fernandez-Velayos, S., Vergara, G., Olmos, J. M., Sanchez-Marcos, J., Menendez, N., Herrasti, P., & Mazarío, E. (2024). “3D printed monoliths: From powder to an efficient catalyst for antibiotic degradation”. Science of The Total Environment, 906, 167376.
