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https://hdl.handle.net/1822/77480
Título: | Avaliação do efeito antimicrobiano de nanomateriais mono e bimetálicos baseados em zeólitos |
Outro(s) título(s): | Evaluation of the antimicrobial effect of mono and bimetallic zeolites in microorganisms |
Autor(es): | Peixoto, Ana Patrícia Rebelo |
Orientador(es): | Almeida Aguiar, Cristina Neves, Isabel C. |
Palavras-chave: | Nanomateriais Zeólitos Iões metálicos Propriedades antimicrobianas Bactérias multirresistentes Nanomaterials Zeolites Metallic ions Antimicrobial properties Multi-resistant bacteria |
Data: | 2017 |
Resumo(s): | O estudo da nanotecnologia em dispositivos médicos tem vindo a despertar cada vez mais interesse, permitindo a obtenção de materiais com um novo conjunto de propriedades à escala nano, que podem ser aplicados para diagnóstico, prevenção ou mesmo tratamento de doenças. O presente
trabalho tem como objetivo principal o desenvolvimento de novos e eficientes nanomateriais com
propriedades antimicrobianas baseados em zeólitos. Para isso, foi escolhida a estrutura do zeólito NaY
tendo em conta a sua elevada capacidade de troca iónica, que permite a inclusão de um ou dois iões
metálicos com propriedades antimicrobianas: prata, zinco e/ou cobre. Assim, para a obtenção dos
nanomateriais mono e bimetálicos foram introduzidos iões metálicos na estrutura do zeólito NaY através
do método de troca iónica. Os nanomateriais obtidos foram caracterizados por Espetroscopia de
Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Difração de Raios-X (XRD), Microscopia Eletrónica
de Transmissão (TEM), Espectroscopia de Emissão Atómica por Plasma de Indução Acoplada (ICP-AES)
e pela determinação do valor de pHPZC de modo a comprovar a presença dos iões metálicos e a
estabilidade da estrutura do zeólito após a preparação dos nanomateriais.
O potencial antimicrobiano dos nanomateriais foi avaliado contra as bactérias Escherichia coli,
Staphylococcus aureus e Staphylococcus aureus methicillin-resistant (MRSA) e as leveduras
Saccharomyces cerevisiae e Candida albicans. O valor da concentração mínima inibitória (MIC) para
cada par nanomaterial/microrganismo foi determinado, verificando-se que as bactérias são mais
sensíveis que as leveduras. Os ensaios antimicrobianos indicaram também que, entre os nanomateriais
testados, Ag0,01Y e Zn0,05Ag0,01Y foram os mais ativos. Outros nanomateriais com diferentes quantidades
de prata foram adicionalmente testados e comparados com diferentes antibióticos comerciais. Todos os
nanomateriais testados exibiram um efeito superior à ação dos antibióticos vancomicina e eritromicina
em E. coli, para os quais esta bactéria é resistente. Já em S. aureus, a ação da maior parte dos
nanomateriais foi superior à ação da vancomicina, antibiótico ao qual é suscetível. Já para a MRSA, todos
os nanomateriais de prata revelaram algum efeito antimicrobiano, contrariamente aos antibióticos
testados, aos quais esta bactéria é resistente. Os resultados obtidos revelam que alguns dos
nanomateriais estudados possuem propriedades muito promissoras e de potencial aplicação em infeções
de origem microbiana, sobretudo em bactérias multirresistentes uma vez que os fármacos existentes no
mercado não são eficazes. The study of nanotechnology in medical devices has been attracting more and more interest, allowing the acquisition of materials with a new set of properties at nanometer scale, which can be applied for diagnosis, prevention or even treatment of diseases. The present work has as main objective the development of new and efficient nanomaterials with antimicrobial properties based on zeolites. For this, NaY zeolite structure was chosen due to its high ion exchange capacity which allows the inclusion of one or two metal ions with antimicrobial properties: silver, zinc and/or copper. Therefore, to obtain the mono and bimetallic nanomaterials metal ions were introduced in the NaY zeolite structure through ion exchange method. The obtained nanomaterials were characterized by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), X-Ray Diffraction (XRD), Transmission Electron Microscopy (TEM), Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectroscopy (ICP-AES) and by determination of the pHPZC value in order to verify the presence of the metal ions and the stability of the zeolite structure after preparation of the nanomaterials. The antimicrobial potential of the nanomaterials was evaluated against the bacteria Escherichia coli, Staphylococcus aureus and Staphylococcus aureus methicillin-resistant (MRSA) and the yeasts Saccharomyces cerevisiae and Candida albicans. The minimum inhibitory concentrations (MIC) were determined for each nanomaterial/microorganism pair, showing that bacteria are more sensitive to nanomaterials than yeasts. The antimicrobial assays also indicated that among the tested nanomaterials, Ag0,01Y e Zn0,05Ag0,01Y were the most active. Other materials with different amounts of silver were additionally tested and compared with different commercial antibiotics. All the nanomaterials tested showed a higher effect to the action of the antibiotics vancomycin and erythromycin in E. coli, for which this bacterium is resistant. In S. aureus, the action of most of the nanomaterials was higher than the action of vancomycin, antibiotic to which it is susceptible. For MRSA, all the silver nanomaterials showed some antimicrobial effect, contrary to the tested antibiotics, to which this bacterium is resistant. The results show that some of the studied nanomaterials have very promising properties and potential application in infections of microbial origin, especially in multi-resistant bacteria since the existing drugs on the market are not effective. |
Tipo: | Dissertação de mestrado |
Descrição: | Dissertação de mestrado em Bioquímica Aplicada (área de especialização em Biotecnologia) |
URI: | https://hdl.handle.net/1822/77480 |
Acesso: | Acesso restrito autor |
Aparece nas coleções: | BUM - Dissertações de Mestrado |
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Ana Patrícia Rebelo Peixoto.pdf | Dissertação de Mestrado | 1,41 MB | Adobe PDF | Ver/Abrir |