Utilize este identificador para referenciar este registo: https://hdl.handle.net/1822/77480

TítuloAvaliação 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-chaveNanomateriais
Zeólitos
Iões metálicos
Propriedades antimicrobianas
Bactérias multirresistentes
Nanomaterials
Zeolites
Metallic ions
Antimicrobial properties
Multi-resistant bacteria
Data2017
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.
TipoDissertação de mestrado
DescriçãoDissertação de mestrado em Bioquímica Aplicada (área de especialização em Biotecnologia)
URIhttps://hdl.handle.net/1822/77480
AcessoAcesso restrito autor
Aparece nas coleções:BUM - Dissertações de Mestrado
CEB - Dissertações de Mestrado / MSc Dissertations

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