Revestimento híbrido baseado em nanopartículas de prata para dispositivos médicos hospitalares - Nunes, Adenia Mirela Alves (2024)
Diversos processos podem ser empregados para garantir a segurança na utilização de dispositivos médicos hospitalares, passíveis de reprocessamento com o objetivo de evitar infecções nosocomiais ocasionadas por contaminação cruzada ou pelo acúmulo de biofilme. Revestimentos a base de materiais híbridos contendo nanopartículas metálicas podem ser produzidos como método para prevenção de infecções por possuírem propriedades antimicrobiana e/ou anti-incrustante. Dessa forma, o presente trabalho objetivou produzir e caracterizar físico-quimicamente materiais híbridos do tipo ureasil-poliéter (u-PEO) contendo nanopartícula de prata (NP-Ag) para futura aplicação como revestimento antimicrobiano para dispositivos médicos hospitalares. Para tal, inicialmente NP-Ag foram sintetizadas e caracterizadas por meio de espectroscopia UV-Visível (UV-Vis), espectroscopia infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), análise de rastreamento de nanopartículas (NTA), espalhamento dinâmico de luz (DLS), potencial zeta (PZ), além de submetidas a testes de estabilidade e microbiológicos de microdiluição em caldo para determinação da concentração inibitória mínima (CIM), a concentração bactericida mínima (CBM) e a concentração fungicida mínima (CFM). Precursores híbridos do tipo u-PEO 500 foram sintetizados e deram origem a materiais híbridos do tipo u-PEO 500. Tais materiais incorporaram as NP-Ag e foram caracterizados por meios de FTIR, difratometria de Raios X (DRX), termogravimetria (TG) e análise térmica diferencial (DTA), ângulo de contato e intumescimento. Além disso, testes microbiológicos foram aplicados para avaliar a ação antimicrobiana do material de revestimento. Os resultados obtidos demonstraram que as NP-Ag sintetizadas apresentaram coloração cinza escuro, com formação de banda de absorção em λmax= 418 nm. A FTIR indicou NP-Ag formadas pelo complexo nitrato de prata-citrato de sódio. A NTA, indicou a morfologia esférica das NP, com tamanho médio de 69,6 ± 1,5 nm e concentração de 1,98 x 109 ± 6,69 x 107 partículas/mL. Análises de DLS exibiram diâmetro hidrodinâmico médio (d.nm) = 101,06 nm e índice de polidispersão (IPD) = 0,312. O valor de PZ foi -4,13 mV. Os estudos de estabilidade preliminar demonstraram NP estáveis por até 9 dias. A avaliação da CIM constatou ação bacteriostática contra S. aureus ATCC, E. coli ATCC e C. albicans ATCC em concentrações ≥ 9,90 x 108 partículas/mL, ≥ 1,24 x 108 partículas/mL e ≥ 4,95 x 108 partículas/mL, respectivamente. Para CBM e CFM os resultados foram ≥ 2,48 x 108 partículas/mL e ≥ 9,90 x 108 partículas/mL para E. coli ATCC e C. albicans ATCC, respectivamente. Os materiais híbridos u-PEO 500 produzidos apresentaram aspecto visual translúcido e uniforme, a FTIR confirmou a formação do precursor e a ausência de interações entre os componentes do híbrido. Dados de DRX confirmaram a manutenção das características amorfas do híbrido u-PEO 500 após a incorporação das NP-Ag. A TG constatou a estabilidade térmica do material híbrido u-PEO com NP-Ag e a DTA revelou o comportamento endotérmico e ausência de pico. O ângulo de contato médio dos materiais híbridos u-PEO 500 e u-PEO 500:NP-Ag foram 59,132 º ± 7,155 º e 53,734 º ± 1,263 º, respectivamente. O ensaio de intumescimento revelou média de porcentagem de absorção de líquido de 63,45% ± 0,00571% e 64,36% ± 0,00471% para u-PEO 500 e u-PEO 500:NP-Ag, respectivamente. A atividade antimicrobiana do material híbrido revelou a sensibilidade de S. aureus ATCC ao u-PEO:NP-Ag. No entanto, E. coli ATCC e C. albicans ATCC foram classificados como resistentes ao material híbrido testado. Pontando, o trabalho produziu NP-Ag, monodispersas, com tamanho coloidal, estáveis por 9 dias e com atividade antimicrobiana. Os materiais foram produzidos usando uma base híbrida ureasil-poliéter a qual incorporaram completamente as NP-Ag sintetizadas, sem alterar as características físico-químicas do híbrido. Além disso, a matriz u-PEO 500:NP-Ag exibiu atividade antimicrobiana contra S. aureus ATCC, sendo um candidato para uso em revestimentos de dispositivos médicos passíveis de reprocessamento. Estudos futuros são necessários para viabilizar o aumento da concentração de NP-Ag, sem comprometimento da matriz polimérica, permitindo assim a melhora no perfil antimicrobiano do u-PEO 500:NP-Ag.