Dra. Selene Acosta, Investigadora titular de la División de Materiales Avanzados del IPICYT.

La Organización Mundial de la Salud (OMS) ha catalogado la resistencia antimicrobiana como una de las diez principales amenazas globales para la salud pública. En un entorno donde los fármacos convencionales fracasan ante bacterias multirresistentes, la tecnología fototérmica no solo emerge como una alternativa, sino como un cambio de paradigma estratégico. Mientras los antibióticos químicos dependen de rutas metabólicas que las bacterias «aprenden» a bloquear, la Terapia Fototérmica (TFT) utiliza la física para ejecutar una «cirugía térmica» letal.

La llamada TFT se basa en un principio muy simple: transformar la luz en calor. Para ello, se utiliza luz en el rango del infrarrojo cercano, una forma de radiación que no podemos ver pero que tiene la capacidad de atravesar la piel y otros tejidos sin causar daño por sí misma. Esta luz es absorbida por materiales que funcionan como “convertidores de energía”: capturan los fotones (las partículas de la luz) y liberan esa energía en forma de calor. Este calentamiento puede afectar directamente a bacterias que estén cercanas a los materiales fototérmicos: el calor desorganiza sus proteínas, rompe sus membranas y finalmente provoca su muerte. De este modo, los microorganismos son destruidos por un efecto físico, no químico. A diferencia de los antibióticos, que actúan sobre procesos biológicos específicos que las bacterias pueden modificar para volverse resistentes, la PTT utiliza calor, un mecanismo frente al cual las bacterias tienen muy poca capacidad de adaptación.

El desarrollo de esta tecnología ha dado lugar a un amplio “arsenal” de materiales con capacidad de generar calor después de absorber luz infrarroja. Entre los más estudiados se encuentran los metales nobles, como el oro y la plata, que actúan mediante un fenómeno conocido como resonancia de plasmón superficial: al interactuar con la luz, sus electrones oscilan colectivamente y liberan energía en forma de calor de manera muy eficiente. Por otro lado, los materiales semiconductores, como algunos sulfuros metálicos (por ejemplo, sulfuro de cobre o disulfuro de molibdeno), también pueden generar calor al absorber luz. En este caso, cuando la energía de la luz se absorbe, esta energía mueve electrones dentro del material y deja “huecos” (espacios vacíos); cuando electrones y huecos se recombinan, liberan la energía en forma de calor, produciendo el efecto fototérmico.

A su vez, materiales basados en carbono, como grafeno, nanotubos o puntos cuánticos, convierten la energía luminosa en calor mediante vibraciones de su red atómica. Además, existen sistemas híbridos que integran componentes metálicos, orgánicos y poliméricos, diseñados para mejorar la biocompatibilidad, la estabilidad y la selectividad hacia bacterias específicas.

En el ámbito clínico, la aplicación de la terapia fototérmica abre nuevas posibilidades para el tratamiento de infecciones causadas por microorganismos multirresistentes. Los materiales fototérmicos podrían integrarse en dispositivos médicos o formulaciones tópicas, como recubrimientos para implantes, en apósitos o sistemas inyectables, que, una vez localizados en el sitio de infección, sean activados mediante luz en el infrarrojo cercano. De esta forma, el calor generado actuaría de manera localizada, eliminando bacterias sin afectar significativamente el tejido circundante.

Más allá del tratamiento directo en pacientes, estos materiales también podrían emplearse como agentes desinfectantes para superficies críticas, como las de quirófanos, salas de terapia intensiva o instrumental médico. Incorporados en recubrimientos o soluciones activables por luz, permitirían una desinfección más eficiente, capaz de inactivar bacterias, virus e incluso biopelículas (capas de bacterias adheridas a una superficie).

A diferencia de los desinfectantes convencionales, cuya eficacia puede disminuir con el tiempo o generar subproductos tóxicos, la activación fototérmica ofrecería un método más selectivo y potencialmente reutilizable. Este tipo de tecnología podría integrarse en sistemas automatizados de limpieza hospitalaria, contribuyendo a reducir infecciones nosocomiales y mejorar la seguridad en entornos clínicos.

A pesar de su enorme potencial, la implementación clínica de los materiales fototérmicos enfrenta retos importantes que deben resolverse. Entre los más relevantes se encuentran garantizar su biocompatibilidad y biodegradabilidad, evitando acumulación o efectos tóxicos a largo plazo en el organismo. Además, es necesario establecer protocolos clínicos estandarizados, evaluar su eficacia en condiciones clínicas, más allá de modelos de laboratorio, y superar barreras regulatorias para su aprobación médica. No obstante, los avances recientes, como el desarrollo de dispositivos inteligentes, por ejemplo, parches capaces de monitorear la temperatura, liberar fármacos y generar calor de manera controlada, indican que estas limitaciones podrían superarse en el mediano plazo.

En este contexto, la lucha contra las superbacterias podría dejar de depender exclusivamente de nuevos antibióticos. La convergencia entre materiales avanzados y control preciso de la energía lumínica perfila un cambio de paradigma, en el que la medicina no solo administre moléculas, sino también energía, abriendo la puerta a estrategias terapéuticas más efectivas y menos susceptibles a la resistencia microbiana. De consolidarse, este enfoque podría transformar la manera en que entendemos y tratamos las infecciones, marcando el inicio de una nueva era en la medicina.