Sistemas combinados de magnetita e sílica : mobilidade magnética e porosidade elaboradas para bioaplicações

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Deon, Monique
• Orientador(a): Benvenutti, Edilson Valmir
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Materiais porosos; Biocatalise; Xerogel; Agentes antimicrobianos; Nanopartículas de ouro
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/200950

Neste trabalho, três abordagens foram utilizadas para desenvolver materiais porosos e magnéticos combinando a forte resposta magnética da magnetita com a versatilidade de configurações porosas da sílica. Em primeiro lugar, microesferas ocas de sílica foram sintetizadas a partir da lixiviação controlada de partículas de magnetita de um sistema core-shell magnetita@sílica, proporcionando esferas completamente vazias conectadas pelo shell de sílica com esferas ocupadas por magnetita. As esferas ocas apresentaram-se acessíveis e com características de espaço confinado, uma vez que detectou-se a formação de possíveis excímeros de tolueno induzidos pelo efeito de confinamento. Esses sistemas, quando acessíveis, podem ser utilizados como microcontêineres para espécies de até dezenas de nanômetros, com a vantagem de serem magneticamente controláveis. Em segundo lugar, um biocatalisador reciclável foi alcançado a partir da síntese de um xerogel de sílica contendo partículas de magnetita dispersas em sua microestrutura. A superfície da sílica foi funcionalizada com um silsesquioxano iônico com contra-íon de cadeia longa, o que proporcionou hidrofobicidade à superfície do xerogel. O mesmo foi utilizado como suporte para a enzima lipase, que conhecidamente atua em interfaces hidrofílicas/hidrofóbicas. Observou-se que a enzima lipase imobiliza-se em maior quantidade no suporte hidrofóbico em comparação com o suporte não-modificado (hidrofílico). Embora a lipase encontra-se hiperativada no suporte não-modificado, o suporte hidrofóbico apresenta melhor retenção da atividade nos reciclos, mantendo 51% de atividade enzimática no quinto ciclo. Por fim, em terceiro lugar, foi desenvolvido um sistema antimicrobiano a partir da síntese de um xerogel de sílica/titânia contendo partículas de magnetita dispersas em sua microestrutura e nanopartículas de ouro estabilizadas por quitosana ancoradas em sua superfície. Esse material apresentou efeito inibitório no crescimento de colônias de Escherichia coli, podendo ser magneticamente recuperado e reutilizado. O material manteve 102% de atividade antimicrobiana no segundo ciclo, confirmando sua potencial aplicação como agente antimicrobiano reciclável.