Novos revestimentos poliméricos produzidos via layer-by-layer inibem a formação de biofilmes microbianos

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Facchi, Suelen Pietrobon
• Orientador(a): Martins, Alessandro Francisco
• Banca de defesa: Martins, Alessandro Francisco , Bonafe, Elton Guntendorfer , Santos Júnior, Oscar de Oliveira
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Londrina
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Revestimentos; Polieletrólitos; Bactericidas; Biofilmes; Coatings; Polyelectrolytes; Bactericides; Biofilms
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/24716

Adesão bacteriana e formação de biofilme são questões significativas associadas às infecções microbianas. Materiais com propriedades antiadesivas e antimicrobianas são requeridos em aplicações tecnológicas, tais como em desinfecção de água potável, embalagens de alimentos e dispositivos biomédicos. Porém, tem sido um desafio preparar revestimentos duráveis com capacidade para prevenirem o desenvolvimento de biofilmes microbianos. Nesse sentido, esse estudo mostra pela primeira vez a produção de novos revestimentos poliméricos com potencial antiadesivo e antimicrobiano. Para isso, um derivado de tanino condensado (material amino-funcionalizado catiônico) foi associado com polissacarídeos aniônicos (pectina e iota-carragena) para criar multicamadas de polieletrólitos (PEMs) via técnica layer-by-layer (deposição de camada sobre camada). Os PEMs foram preparados a partir da deposição de camadas poliméricas sobre um substrato de vidro oxidado. A deposição do policátion (tanino modificado), seguida da deposição do poliânion (pectina ou iota-carragena), seguiu-se até alcançar 5 ou 15 camadas de deposição. Os PEMs foram caracterizados por espectroscopia de fotoelétrons de raios-X (XPS), ressonância de plasma de superfície com transformada de Fourier (FT-SPR), microscopia de força atômica e medidas de ângulo de contato. Comparado ao substrato de vidro nativo (material não oxidado), todos os PEMs apresentaram rugosidade e superfície hidrofílica. Um teste de estabilidade realizado em tampão fosfato (PBS, pH 7,4) confirmou que os PEMs fabricados com 15 camadas foram duráveis por até 7 dias de contato com o meio aquoso. Testes de adesão e proliferação contra Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa) e Staphylococcus aureus (S. aureus) mostraram que as PEMs com 15 camadas exibem atividade antiadesiva e bactericida após 6 e 24 h de ensaio. O teste antimicrobiano in vitro indicou que as PEMs podem matar e impedir a adesão e proliferação de bactérias significativamente, especialmente durante a exposição inicial nas primeiras 6 h de contato. Quando comparado com amostras controle (filmes de poliestireno), os resultados indicam que os revestimentos poliméricos inibem à formação de biofilme microbiano significativamente. Portanto, sugere-se que as PEMs podem ser aplicadas como revestimentos de filtros evitando bioincrustação em água potável, embalagens e revestimentos hospitalares para prevenir a contaminação microbiana.