Óxido de grafeno-nanopartículas de prata (GO-AgNPs) para aplicações antimicrobianas e ecotoxicidade

• Processo: 24/18413-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa Estímulo a Vocações Científicas
• Data de Início da vigência: 10 de fevereiro de 2025
• Data de Término da vigência: 24 de março de 2025
• Área de conhecimento: Interdisciplinar
• Pesquisador responsável: Diego Stéfani Teodoro Martinez
• Beneficiário: Gabrielle Aguiar Dantas
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Nanotecnologia Nanobiotecnologia Nanotoxicologia Ecotoxicologia Ecotoxicidade Microbiologia Materiais avançados Materiais nanoestruturados Óxido de grafeno Nanopartículas de prata
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: ecotoxicologia | Materiais Avançados | Microbiologia | nanobiotecnologia | Nanomateriais | nanotoxicologia | Nanotecnologia

Resumo

Óxido de grafeno (GO) é um nanomaterial emergente, amplamente valorizado por suas propriedades e características, como hidrofobicidade e reatividade. A existência de grupos funcionais na superfície do GO, como carboxilas e carbonilas, melhoram as interações com biomoléculas e microrganismos, causando um efeito antimicrobiano por diferentes tipos mecanismos. Além disso, esses grupos oxigenados permitem a funcionalização do GO com nanopartículas inorgânicas por várias rotas, associadas à melhoria das propriedades dos materiais. Uma das combinações mais promissoras é GO com nanopartículas de prata (GO-AgNPs), que aumentam significativamente a atividade antimicrobiana, tornando o nanocompósito particularmente atraente para aplicações biomédicas.Outra abordagem para melhorar a interação entre GO-AgNPs e microrganismos é a modificação com hipoclorito de sódio. Essa reação é caracterizada pela quebra das ligações C-C no plano basal do grafeno pela forte oxidação do ClO-, o que reduz o tamanho lateral do GO e modifica sua superfície química e propriedades, transformando-o em um material distinto que pode ser aplicado em diversas áreas. Essa modificação potencializa os efeitos de partículas menores que podem interagir por diversos meios.O conceito Safe-by-Design (SbD) está emergindo com foco em práticas de química verde e sustentabilidade no desenvolvimento de materiais avançados. SbD pode ser empregado para garantir a segurança na produção, uso e descarte desses materiais, referindo-se à identificação dos riscos e incertezas associados a eles. Essas estratégias aplicadas à nanotecnologia permitem o desenvolvimento de nanopartículas (NPs) sem riscos, contribuindo para a redução da biopersistência e dos efeitos nocivos. A avaliação da ecotoxicidade de GO-AgNPs é crucial para o desenvolvimento de materiais seguros com potencial de aplicação. Os efeitos dependem das propriedades físico-químicas, tamanho, grau de oxidação e funcionalização. Daphnia similis é uma excelente alternativa para avaliar os efeitos tóxicos de GO-AgNPs, sendo considerada um modelo para a qualidade da água, e mesmo pequenas alterações no meio podem indicar diferentes efeitos. Neste projeto, iremos preparar e caracterizar materiais de GO-AgNPs para aplicações antimicrobianas e avaliação de ecotoxicidade.