Recobrimentos antimicrobianos e nanoestruturados contendo quitosana produzidos pela técnica de automontagem (layer-by-layer) para substratos têxteis

Autor(es)

Thiago Bezerra Taketa

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Química
• Data de defesa: 0000-00-00

Membros da banca

Marisa Masumi Beppu; Jorge Augusto de Moura Delezuk; Pedro de Alcantara Pessoa Filho; Marcos Akira D'Avila; Lucimara Gaziola de la Torre

• Orientador: Marisa Masumi Beppu

Resumo

A pesquisa em materiais bioativos, especialmente recobrimentos, permite produzir superfícies antimicrobianas resistentes, atóxicas, biodegradáveis e adequadas para contato com alimentos ou seres humanos. Este projeto combinou o efeito de diferentes tipos de quitosana (Chi) em filmes nanoestruturados para fabricação de recobrimentos ultrafinos sobre lâminas de silício (substrato modelo) e possível aplicação em substratos têxteis. Assim, filmes finos a base de quitosana foram construídos pela técnica layer-by-layer e a composição axial foi obtida pela espectroscopia de fotoelétrons excitados por raio X (XPS) com perfil de profundidade (depth profiling). Quitosanas possuindo diferentes valores de grau médio de acetilação (GA) e massa molar média viscosimétrica (Mv) foram combinadas com dois diferentes poliânions, denominados carboximetilcelulose (CMC) e poliestireno sulfonado de sódio (SPS). Quando a quitosana, um polímero carregado positivamente em meio aquoso ácido, foi combinada com o polieletrólito forte (SPS), a carga positiva total da Chi, diretamente relacionada com o seu grau médio de desacetilação, foi o fator chave para a modificação química e estrutural dos filmes. No entanto, quando o poliânion fraco (CMC) foi combinado com a quitosana, pH e massa molar afetaram fortemente a estrutura e composição do filme. Em seguida, foram feitos estudos de interdifusão molecular em filmes finos de CMC/Chi. São poucos os estudos que exploram a difusão de um polímero negativamente carregado (no caso, SPS) em um filme de biopolímeros. Este modelo serviu para ilustrar de forma simples como a quitosana interage com moléculas muito diferentes entre si (CMC e SPS). Ligações fortes são verificadas para o complexo Chi/SPS, resultado das interações eletrostáticas entre os polímeros. Já o sistema CMC/Chi é complementado por interações eletrostáticas de natureza mais fraca (e.g. ligação hidrogênio). Essas mudanças foram verificadas pelo estudo de espectros de XPS de alta resolução e são muito importantes para o entendimento dos sistemas de LbL que contém quitosana. Por fim, são mostradas análises de spray-LbL, uma vertente da técnica que tem como vantagem a redução de tempo e facilidade de aumento de escala em comparação ao método de imersão convencional de layer-by-layer. O entendimento da dinâmica da formação de filmes finos contendo quitosana e o ajuste apropriado de suas propriedades pode tornar os materiais adequados para a aplicação desejada, como exemplificado pelos testes antimicrobianos (AU)

• Processo FAPESP: 13/05135-1 - Recobrimentos antimicrobianos e nanoestruturados contendo quitosana produzidos pela técnica de automontagem (layer-by-layer) para substratos têxteis
• Beneficiário: Thiago Bezerra Taketa
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado