Repositório UNIFEI UNIFEI - Campus 1: Itajubá PPG - Programas de Pós Graduação Dissertações
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Tipo: Dissertação
Título: Avaliação da atividade antimicrobiana de máscaras cirúrgicas revestidas com silano e tio2
Autor(es): MARQUES, Paulo Sergio
Primeiro Orientador: SACHS, Daniela
metadata.dc.contributor.advisor-co1: SOARES, Melina Espanhol
Resumo: O uso da máscara cirúrgica como conhecemos hoje teve início na Alemanha em 1897 e sua eficácia como barreira microbiana é reconhecida. No entanto, existem alguns fatores que podem comprometer o efeito protetor de uma máscara cirúrgica, e esse efeito só é mantido quando a camada superficial da máscara é hidrofóbica e seca. Neste contexto, existe a necessidade de substituição de máscaras que estão úmidas devido ao uso prolongado ou que foram contaminadas com sangue ou outras secreções, por máscaras limpas, o que nem sempre pode ser feito imediatamente durante procedimentos de emergência. Além disso as mãos dos profissionais de saúde podem ser contaminadas durante a remoção das máscaras cirúrgica. O revestimento de superfícies por diferentes metais, pode conferir a estes materiais recobertos atividade antimicrobiana. Neste contexto, o dióxido de titânio (TiO2) tem atividade antimicrobiana conhecida e é utilizado uma para ampla variedade de aplicações biológicas. Além disso, revestimentos constituídos por partículas de sílica, TiO2 ou outros óxidos para modificar a rugosidade das superfícies, a fim de torná-las hidrofóbicas. O método sol-gel pode ser aplicado para obter um revestimento hidrofóbico e esse método envolve a hidrólise de uma fonte precursora de sílica, como o ortossilicato de tetraetila (SiO2), com álcool, em baixas temperaturas. Portanto, a presente dissertação visa desenvolver uma cobertura com propriedades antimicrobianas, baseada na preparação de partículas de TiO2 com SiO2, sobre a composição têxtil de 100% polipropileno (PP) utilizado para a confecção de máscaras cirúrgicas. O estudo foi realizado por meio dos seguintes tratamentos: (a) imersão do tecido em solução tetraetilortosilicato (SiO2), amostra PP/SiO2; (b) imersão do tecido em solução SiO2 e após a cura, amostra PP/SiO2-cura; (c) imersão do tecido em solução SiO2 a após a cura o tecido é imerso em solução isopropóxido de titânio, amostra PP/SiO2-cura-TiO2; (d) imersão do tecido em solução SiO2, seguida de imersão em solução isoprópoxido de titânio e finalmente cura, amostra PP/SiO2-TiO2-cura. A estrutura micro cristalina e morfologia das amostras foi analisada por difração de raios X (DRX) e microscopia eletrônica (MEV). O grau de hidrofobicidade da superfície foi avaliado por meio da medida de ângulo de contato. A atividade antimicrobiana foi avaliada pela técnica de inibição de crescimento bacteriano. Os dados obtidos por DRX confirmou o padrão cristalino do tecido de PP em todas as amostras analisadas. O pico de difração do SiO2 amorfo só foi observado nas amostras PP/SiO2-cura e PP/SiO2-TiO2-Cura. Os picos de difração do TiO2 só foram observados na amostra PP/SiO2- TiO2-cura. O MEV mostrou em todas as amostras analisadas o não-tecido do PP, formado por microfibras entrelaçadas de 18,5µm de largura. O MEV-EDS mostrou a baixa incorporação de 9 TiO2 no não-tecido de PP. O ângulo de contato mostrou o maior grau de hidrofobicidade na amostra PP/SiO2-cura. Não ocorreu inibição do crescimento bacteriano no Kirby Bauer, porém, na análise de biofilme a amostra PP + TiO2 + SiO2 + Cura apresentou diminuição na biomassa bacteriana.
Abstract: The use of the surgical mask as we know it today began in Germany in 1897 and its effectiveness as a microbial barrier is recognized. However, there are some factors that can compromise the protective effect of a surgical mask, and this effect is only maintained when the surface layer of the mask is hydrophobic and dry. In this context, there is a need to replace masks that are wet from prolonged use or that have been contaminated with blood or other secretions with clean masks, which cannot always be done immediately during emergency procedures. In addition, the hands of healthcare workers can be contaminated during the removal of surgical masks. The coating of surfaces by different metals can give these coated materials antimicrobial activity. In this context, titanium dioxide (TiO2) has known antimicrobial activity and is used in a wide variety of biological applications. In addition, coatings made up of silica particles, TiO2 or other oxides to modify the roughness of surfaces in order to make them hydrophobic. The sol-gel method can be applied to obtain a hydrophobic coating and this method involves the hydrolysis of a silica precursor source, such as tetraethyl orthosilicate (SiO2), with alcohol at low temperatures. Therefore, the present dissertation aims to develop a coverage with antimicrobial properties, based on the preparation of particles (Ps) of TiO2 with SiO2, on the textile composition of 100% polypropylene (PP) used for making surgical masks. The study was carried out through the following treatments: (a) immersion of tissue in tetraethylorthosilicate (SIO2) solution, PP/SIO2 sample; (b) immersion of tissue in SIO2 solution and after curing, sample PP/SiO2-curing; (c) immersing the tissue in SIO2 solution and after curing the tissue is immersed in titanium isopropoxide solution, sample PP/SIO2- curing-TiO2; (d) immersion of tissue in SiO2 solution, followed by immersion in titanium isopropoxide solution and finally curing, sample PP/SiO2-TiO2-curing. The microcrystalline structure and morphology of the samples were analyzed by X-ray diffraction (XRD) and electron microscopy (SEM). The degree of hydrophobicity of the surface was evaluated by measuring the contact angle. Antimicrobial activity was evaluated by the bacterial growth inhibition technique. The data obtained by XRD confirmed the crystalline pattern of the PP tissue in all analyzed samples. The amorphous SiO2 diffraction peak was only observed in the PP/SiO2-Cure and PP/SiO2-TiO2-Cure samples. TiO2 diffraction peaks were only observed in the PP/SiO2-TiO2-cure sample. The SEM showed in all analyzed samples the PP non-woven, formed by 18.5 m wide interwoven microfibers. The SEM-EDS showed the low incorporation of TiO2 in the PP non-woven. The contact angle showed the highest degree of hydrophobicity 11 in the PP/SiO2-curing sample. There was no inhibition of bacterial growth in Kirby Bauer, however, in the biofilm analysis, the PP + TiO2 + SiO2 + Cura sample showed a decrease in bacterial biomass.
Palavras-chave: Máscaras cirúrgicas
Revestimento com SiO2
Deposição de TiO2
Atividade antimicrobiana
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALÚRGICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Itajubá
Sigla da Instituição: UNIFEI
metadata.dc.publisher.department: IEM - Instituto de Engenharia Mecânica
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação: Mestrado Profissional - Engenharia de Materiais
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3208
Data do documento: 11-Mar-2022
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