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Síntese, caracterização e propriedades antimicrobianas de soluções de nanopartículas de TiO2 e TiO2:Ag e efeito antimicrobiano de biomateriais inorgânicos revestidos com essas nanopartículas

Processo: 11/24004-0
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de abril de 2012 - 30 de setembro de 2014
Área do conhecimento:Ciências da Saúde - Odontologia - Materiais Odontológicos
Pesquisador responsável:Ana Lucia Machado
Beneficiário:Ana Lucia Machado
Instituição-sede: Faculdade de Odontologia (FOAr). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
Assunto(s):Biomateriais  Prótese dentária  Nanopartículas  Dióxido de titânio  Prata  Anti-infecciosos  Biofilmes 

Resumo

Esta pesquisa visa, primeiramente, o preparo de soluções de nanopartículas de óxido de titânio (TiO2) e óxido de titânio com prata (TiO2:Ag) via método solvotérmico. O TiO2 nanoparticulado é um material de grande estudo devido às suas aplicações em áreas tecnológicas como sensores, catálise, conversão de energia, dentre outras, tornando-se necessário o desenvolvimento de métodos de síntese que permitam controlar a morfologia e as propriedades físico-químicas desse material. Para a obtenção de nanopartículas de TiO2, será obtido um complexo de titânio e acetilacetona, à partir do isopropóxido de titânio em meio de isopropanol, com posterior hidrólise na presença de ácido nítrico. O colóide obtido será, em seguida, tratado em sistema solvotérmico, à 120°C, variando-se o tempo de tratamento. A mesma sistemática será utilizada para obtenção das nanopartículas de TiO2:Ag adicionando-se íons prata ao colóide de TiO2. Em seguida, será utilizado um agente redutor (glicose/sacarose) para precipitação da prata sobre as partículas de TiO2. As caracterizações das soluções obtidas serão realizadas por meio de difratometria de raios X, espectroscopia Raman, espectroscopia na região do infravermelho, espectroscopia na região do ultravioleta-visível, espectroscopia de fotoluminescência, microscopia eletrônica de varredura e microscopia eletrônica de transmissão. Por meio desse estudo, espera-se o desenvolvimento de um método de síntese de nanopartículas de TiO2 e TiO2:Ag que permita um controle adequado das características dos materiais sintetizados para aplicações tecnológicas. A segunda parte desta pesquisa visará a avaliação da atividade antifúngica e antibacteriana das soluções de nanopartículas de TiO2 e TiO2:Ag, utilizando-se os micro-organismos Candida albicans (ATCC 90028) e Staphylococcus aureus resistente à meticilina - SARM (ATCC 33591). A determinação da Concentração Inibitória Mínima (CIM) será realizada em placas de cultura de 96 orifícios, tanto para células planctônicas (CIM), quanto para células em biofilmes (CIMb). Os valores de CIMs serão determinados por incubação dos micro-organismos, por 24 horas a 37ÚC, expostos a diluições seriadas (100%; 50%; 25%; 12,5%; 6,25%; 3,12%; 1,56%; 0,78%) em meio de cultura (YNB 100 mM e TSB para C. albicans e SARM, respectivamente) das soluções de nanopartículas de TiO2 e TiO2:Ag. O valor da CIM será determinado como a menor concentração de nanopartículas de TiO2 e TiO2:Ag em que nenhum crescimento celular for observado, por meio do ensaio de XTT. Adicionalmente, biofilmes de C. albicans (ATCC 90028) e S. aureus resistente à meticilina - SARM (ATCC 33591) serão formados em condições estáticas e dinâmicas sobre corpos-de-prova de biomateriais inorgânicos (cerâmica e liga de titânio) revestidos com nanopartículas de TiO2, e TiO2:Ag. O grupo controle consistirá de amostras desses biomateriais sem revestimento de nanopartículas. A formação de biofilmes sobre os corpos-de-prova nas diferentes condições será avaliada por meio dos seguintes testes: contagem de colônias viáveis (ufc/mL); ensaio de XTT; determinação da biomassa total e análises de microscopia de varredura confocal a laser. Todas as análises serão realizadas em triplicata em três ocasiões distintas. Os resultados obtidos serão submetidos à análise estatística para posterior interpretação e discussão. (AU)

Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
ANDRE, RAFAELA S.; ZAMPERINI, CAMILA A.; MIMA, EWERTON G.; LONGO, VALERIA M.; ALBUQUERQUE, ANDERSON R.; SAMBRANO, JULIO R.; MACHADO, ANA L.; VERGANI, CARLOS E.; HERNANDES, ANTONIO C.; VARELA, JOSE A.; LONGO, ELSON. Antimicrobial activity of TiO2:Ag nanocrystalline heterostructures: Experimental and theoretical insights. Chemical Physics, v. 459, p. 87-95, SEP 28 2015. Citações Web of Science: 11.
ZAMPERINI, C. A.; ANDRE, R. S.; LONGO, V. M.; MIMA, E. G.; VERGANI, C. E.; MACHADO, A. L.; VARELA, J. A.; LONGO, E. Antifungal Applications of Ag-Decorated Hydroxyapatite Nanoparticles. Journal of Nanomaterials, 2013. Citações Web of Science: 14.

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