A prueba de picaduras: el nuevo material de la ropa vence a los mosquitos, dicen investigadores del NCSU

por Laura Oleniacz

Investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han creado ropa libre de insecticidas y resistente a los mosquitos utilizando materiales textiles que, según confirmaron, son a prueba de picaduras en experimentos con mosquitos vivos. Desarrollaron los materiales utilizando un modelo computacional de su propio diseño, que describe el comportamiento de mordida de Aedes aegypti, el mosquito que porta virus que causan enfermedades humanas como el Zika, el dengue y la fiebre amarilla.

En definitiva, los investigadores reportado en el diario insectos que pudieron prevenir el 100 por ciento de las picaduras cuando un voluntario usó su ropa (una prenda interior y una camiseta de combate diseñada inicialmente para el ejército) en una jaula con 200 mosquitos vivos y libres de enfermedades. Textiles vectoriales, una nueva empresa de Carolina del Norte, ha obtenido la licencia de los derechos de patente relacionados y tiene la intención de fabricar ropa para la venta comercial en los Estados Unidos.

Una captura de pantalla de la solicitud de patente de NCSU.

Los investigadores creen que su modelo computacional podría usarse más ampliamente para desarrollar ropa que reduzca la transmisión de enfermedades.

"Se ha demostrado que el tejido funciona; eso es lo grandioso que descubrimos", dijo el coautor del estudio. André West, profesor asociado de moda y diseño textil en NC State y director de Extensión Zeis Textiles para el Desarrollo Económico. “Para mí, eso es revolucionario. Descubrimos que podemos evitar que el mosquito atraviese la tela, mientras que otros eran lo suficientemente gruesos como para evitar que llegue a la piel”.

Desarrollar el modelo computacional para diseñar materiales textiles que puedan prevenir aegypti mordeduras, los investigadores investigaron las dimensiones de la cabeza, la antena y la boca de aegyptiy la mecánica de cómo muerde. Luego, utilizaron el modelo para predecir los materiales textiles que evitarían las picaduras, dependiendo de su grosor y tamaño de poro. Los investigadores dijeron que creen que los materiales podrían ser eficaces contra otras especies de mosquitos además de aegypti debido a similitudes en biología y comportamiento de mordida.

[Cinco profesores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte presentaron una solicitud ante la Oficina de Patentes y Marcas de EE. UU. para prendas resistentes a las picaduras de mosquitos en 2019: West, Marian G. McCord, Charles S. Apperson, Richard Michael Roe y Emiel A. DenHartog.]

"Hay diferentes usos para la ropa", dijo el primer autor del estudio. Kun Luan, investigador postdoctoral en biomateriales forestales en NC State. “La idea es tener un modelo que cubra todas las prendas posibles que una persona pueda querer”.

Para probar la precisión de su modelo, los investigadores probaron los materiales que se predijo que serían a prueba de mordeduras. En experimentos con mosquitos vivos y libres de enfermedades, los investigadores rodearon un depósito de sangre con materiales plásticos fabricados según los parámetros predichos por el modelo. Luego contaron cuántos mosquitos se llenaron de sangre.

Un material que probaron inicialmente era muy delgado (menos de un milímetro de espesor) pero tenía un tamaño de poro muy pequeño para evitar que el mosquito atravesara el material con sus partes bucales, o probóscide. Otro material tenía un tamaño de poro mediano para evitar que el mosquito insertara su cabeza a través del tejido lo suficiente como para alcanzar la piel; y un tercer material tenía poros más grandes, pero era lo suficientemente grueso como para que la boca del mosquito aún no pudiera alcanzar la piel.

En una prueba posterior, los investigadores eligieron una serie de tejidos de punto y tejidos que cumplían con los parámetros a prueba de mordeduras determinados por el modelo, y validaron que funcionaban en experimentos utilizando tanto el reservorio de sangre como voluntarios humanos. Los investigadores probaron la cantidad de picaduras recibidas por los voluntarios cuando los participantes del estudio insertaron un brazo cubierto por una funda protectora en una jaula para mosquitos. Los investigadores también compararon la capacidad de las telas para prevenir picaduras y repeler mosquitos con telas tratadas con un insecticida.

A partir de lo que aprendieron en los primeros experimentos, los investigadores desarrollaron una prenda interior ajustada y resistente a las mordeduras hecha con un material fino, así como una camisa de manga larga, que inicialmente se concibió como una camisa de combate para el ejército.

Cuando un voluntario usó las prendas sentado durante 10 minutos y de pie durante 10 minutos en una jaula con 200 mosquitos hambrientos, descubrió que la camiseta de combate era 100 por ciento efectiva para prevenir las picaduras. En la primera prueba que probó la capa base, el voluntario recibió picaduras en la espalda y los hombros: siete picaduras por cada 200 mosquitos. Los investigadores atribuyeron las picaduras a que la tela se estiraba y deformaba, por lo que duplicaron la capa de material alrededor de los hombros y finalmente pudieron prevenir el 100 por ciento de las picaduras. También probaron la comodidad de la ropa y para ver qué tan bien atrapaba el calor y liberaba la humedad.

"Las prendas finales que se produjeron eran 100 por ciento resistentes a las mordeduras", dijo miguel roe, William Neal Reynolds Profesor Distinguido de Entomología en NC State. “La ropa cotidiana que se usa en verano no es resistente a las picaduras de mosquitos. Nuestro trabajo ha demostrado que no tiene por qué ser así. La ropa que usas todos los días puede hacerse resistente a las mordeduras. En última instancia, la idea es tener un modelo que cubra todas las prendas posibles que una persona pueda desear, tanto para uso militar como privado”.

Se publicó el estudio “Física textil de mosquitos: una hoja de ruta matemática para lograr ropa libre de insecticidas y a prueba de picaduras para la vida cotidiana”. en línea 13 de julio de 2021, en la revista. insectos. Fue escrito por Luan, Roe, West, Charles Apperson, Marian McCord, Emiel DenHartog, Quan Shi, Nicholas Travanty, Robert Mitchell, Grayson Cave, John Strider y Youngxin Wang de la Universidad Estatal de Carolina del Norte e Isa Bettermann, Florian Neumann y Tobias Beck de Universidad de Aquisgrán, Alemania. El estudio fue apoyado por la Fundación Nacional de Ciencias, el Programa de Combatientes de Guerra Desplegados del Departamento de Defensa, la División de Contratación de Natick del Departamento de Defensa de EE. UU., el Fondo de Innovación del Canciller en NC State, el Centro Sureste para la Salud Agrícola y la Prevención de Lesiones, PILOTS y el Estación Experimental de Investigación Agrícola de Carolina del Norte.

(C) NCSU

Fuente original: WRAL TechWire