74 Figura 38: Porcentagem de inibição do crescimento de cepas de Staphylococcus aureus (n=3) apresentada pelas concentrações testadas de ferritas de zinco – ZnFe2O4. p<0,05 comparado ao controle positivo); #(não significativo em comparação com o controle negativo). 77 Figura 39: Porcentagem de inibição de crescimento de cepas de Staphylococcus aureus (n=3) apresentada pelas concentrações testadas de ferritas de cobalto – CoFe2O4 (calcinadas a 250 °C e 800 °C) dispersas com nanoemulsão em comparação ao controle positivo (antibiótico – máximo inibição do crescimento da MO) e controle negativo (meio + bactérias – 0% de inibição da MO), após incubação por 24, 48 e 72 h a 37 °C. p<0,05 comparado ao controle positivo); #(não significativo em comparação com o controle negativo). 78 Figura 40: Porcentagem de inibição de crescimento de cepas de Staphylococcus aureus (n=3) apresentada pelas concentrações testadas de ferritas mistas – Zn0.5Co0.5Fe2O4. p<0,05 comparado ao controle positivo); #(não significativo i.
81 Figura 42: Porcentagem de inibição do crescimento de cepas de Escherichia coli (n=3) representada pelas concentrações testadas de ferritas de zinco dispersas por nanoemulsão em comparação ao controle positivo (antibiótico – inibição máxima do crescimento da MO) e ao controle negativo (meio + bactéria – 0% de inibição de MO), após incubação por 24, 48 e 72 horas a 37 °C. p<0,05 comparado ao controle positivo); # (não significativo em comparação com o controle negativo). 82 Figura 43: Porcentagem de inibição do crescimento de cepas de Escherichia coli (n=3) representada pelas concentrações testadas de ferritas de cobalto dispersas por nanoemulsão, comparadas ao controle positivo (antibiótico - inibição máxima do crescimento da MO) e ao controle negativo (médio + bactérias - 0% de inibição de MO), após incubação por 24, 48 e 72 horas a 37 °C. p<0,05 comparado ao controle positivo); # (não significativo em comparação com o controle negativo). 83 Figura 44: Porcentagem de inibição do crescimento de cepas de Escherichia coli (n=3) representada pelas concentrações testadas de ferritas mistas dispersas com nanoemulsão em comparação ao controle positivo (antibiótico – inibição máxima do crescimento da MO) e ao controle negativo (meio + bactéria – 0% de inibição de MO), após incubação por 24, 48 e 72 horas a 37 °C. p<0,05 comparado ao controle positivo); # (não significativo em comparação com o controle negativo).
INTRODUÇÃO / REVISÃO DA LITERATURA
- NANOTECNOLOGIA E NANOMATERIAIS
- NANOPARTÍCULAS
- NANOPARTÍCULAS MAGNÉTICAS - FERRITAS
- SÍNTESE DE NPMs
- CARACTERIZAÇÃO DA ESTRUTURA CRISTALOGRÁFICA E
- Espectroscopia no Infravermelho (FT-IR)
- Fluorescência de Raios-X (FRX)
- Difração de Raios-X (DRX)
- Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET)
- DISPERSÃO DE NANOPARTÍCULAS MAGNÉTICAS
- NANOPARTÍCULAS versus MICRORGANISMOS
- Nanopartículas versus Staphylococcus aureus e Escherichia coli
- CITOTOXIDADE E AS NPs
Esse fator garante um melhor benefício para a utilização de medicamentos contendo nanopartículas em sua composição (FONTANIVE et al., 2014). Também pode ser composto por óxidos de metais de transição, como ferrita de cobalto (CoFe2O4) e ferrita de zinco (ZnFe2O4) (SCHETTINO JÚNIOR, 2009; . FONTANIVE et al., 2014). O método Sol-Gel (NOGUEIRA, 2013) e o método Peccini (NASERI et al., 2011) são outras formas de síntese de NP, realizadas com precursores poliméricos.
A fluorescência de raios X (XRF) é uma técnica analítica que pode ser usada para determinar a composição química de uma variedade de tipos de amostras, incluindo sólidos, líquidos, pastas e pós soltos (SKOOG; HOLLER; NIEMAN, 2009). Assim, quando um feixe monocromático BEDÊ, 2010; FONTANIVE et al., 2014). As nanopartículas de ferrita possuem importante papel contra bactérias Gram positivas e Gram negativas, indicando que podem ser agentes antibacterianos (JESUDOSS et al., 2016).
JUSTIFICATIVA E HIPÓTESE
OBJETIVOS
OBJETIVOS GERAIS
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
MATERIAIS E MÉTODOS
- SÍNTESE DAS NANOPARTÍCULAS
- Síntese das Ferritas de Cobalto e Zinco
- Síntese da Ferrita Mista de Zinco e Cobalto
- CARACTERIZAÇÃO DAS FERRITAS
- Espectroscopia na Região do Infravermelho (IV)
- Fluorescência de Raios-X (FRX)
- Difração de Raios-X (DRX)
- Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET)
- DISPERSÃO DAS FERRITAS
- Dispersão em Dimetil Sulfóxido (DMSO)
- Dispersão em água destilada, PBS e água pH levemente ácido
- Dispersão com ácido linoleico (AL)
- Dispersão em citrato de sódio
- Dispersão óleo-em-água (nanoemulsão)
- TESTES BACTERIOLÓGICOS
- Obtenção das cepas utilizadas
- Preparação e Padronização do Inóculo
- Determinação da Concentração Inibitória Mínima (CIM)
- Teste de Difusão em Disco
- TESTE DE CITOTOXICIDADE
- Culturas celulares
- Avaliação da Citotoxicidade (CC 50 ) em Células Vero
- ANÁLISE ESTATÍSTICA
Este processo térmico foi realizado em forno tubular EDG, modelo CPU-10P-LCD Mult-rampa em tubo de alumínio. Cada sal é dissolvido individualmente em um copo em uma solução de ácido cítrico sob agitação. 43 por aquecimento a temperatura constante de 70 °C por 40 min, em seguida foram misturados em um único recipiente e mantidos por um período de 12 h, até a formação do xerogel, que foi então colocado em estufa para secar a 100ºC. °C (IQBAL et al., 2019).
As amostras foram homogeneizadas em almofariz e posteriormente prensadas com equipamento manual até formar um comprimido fino, que foi colocado em porta-amostras no aparelho JASCO FT/IR-4100 (Figura 9) para realizar a aquisição dos resultados experimentais alimentados. As medições foram realizadas na faixa de 0 a 50 KeV de energia em incremento de 0,01 KeV, com período de aquisição igual a 5 minutos por amostra. Para a realização da técnica foi utilizado o difratômetro de raios X Rigaku XGC – 30, mostrado na Figura 11.
O próximo passo foi colocar a amostra em um porta-amostras de aço inoxidável e realizar a aquisição dos dados experimentais. As amostras analisadas foram preparadas adicionando aproximadamente 1 mg de pó em um eppendorf, onde foi utilizado etanol como solvente de dispersão. Para utilização em bioensaios, as NPs devem ser dissolvidas em solvente adequado.
A estes foi adicionada uma massa de 2 mg de cada ferrita e colocada em banho ultrassônico por 1 hora. As cepas utilizadas foram armazenadas a -20ºC no freezer, em recipiente fechado contendo o microrganismo + glicerina em seu interior. Após a realização do procedimento anterior, os microrganismos foram inoculados em um caldo nutriente adequado ao crescimento de uma grande variedade de microrganismos, denominado caldo BHI (Brain Heart Infusion Broth) e incubados em estufa a 37ºC por 24 horas.
Foram adicionados 100 µl de DMSO aos poços, seguido de agitação num agitador de placas durante 5 minutos.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
CARACTERIZAÇÃO DAS FERRITAS
- Espectroscopia de Infravermelho - IV
- Fluorescência de Raios-X
- Difração de Raios-X
- Microscopia Eletrônica de Transmissão
Então, após a tentativa de medição de IR da ferrita de zinco, foram obtidos dados de IR para ferrita de cobalto, conforme representado no espectro. Diferentemente do IR obtido para a ferrita Zn, não foram observadas alterações significativas nos resultados de FT-IR obtidos em função da temperatura de calcinação para a ferrita Co. A Figura 26 apresenta o espectro de fluorescência de raios X obtido para ferrita de zinco para amostras calcinadas a 250 °C. °C e 800 °C.
A Figura 27 apresenta o espectro de fluorescência de raios X obtido para ferrita de cobalto para amostras calcinadas a 250 °C e 800 °C. O procedimento experimental utilizado para obtenção do difratograma mostrado na Figura 29 para a Coferrita foi o mesmo da Ferrita Zn. Esta figura mostra que, ao contrário da ferrita de Zn, calcinada a 250 °C, no caso da ferrita de cobalto inicia-se a formação da ordem cristalina.
Nesta figura pode-se observar que, ao contrário da ferrita de Zn, calcinada a 250 °C, no caso da ferrita mista de Zn e Co, ela começa a adquirir a presença de uma certa ordem cristalina, e um tamanho menor em comparação com a ferrita. Co. Estudos cuja síntese e caracterização de ferritas de zinco, cobalto e zinco misto substituído em ferrita de cobalto apresentaram os mesmos índices de Miller obtidos no presente trabalho. Estudos realizados com a técnica TEM também mostraram variação de tamanho para NPs dependendo da temperatura de calcinação realizada na ferrita de zinco.
Para a ferrita calcinada a 250 °C é possível notar a formação de estruturas amorfas, porém com grãos mais definidos que a mesma temperatura de calcinação realizada na ferrita de Zn. Os resultados obtidos pela equação de Scherrer para ferrita Co250 mostraram tamanhos iguais de 14 nm e através de TEM 12,4 nm. Semelhante ao obtido para as ferritas de Zn e Co, para a ferrita mista de ZnCo, calcinada a 250 °C, também foi possível notar a formação de estruturas amorfas, porém com grãos mais definidos do que na mesma temperatura de calcinação realizada na ferrita de Zn .
Estudo de Liu et al. 2018), realizou imagens TEM para ferrita mista de níquel e zinco calcinada a 700 °C, que exibiu tamanho médio de 20 nm, e foi observada aglomeração dos cristalitos. 2016), em micrografias, a ferrita de zinco sintetizada mostrou exibir muitos aglomerados semelhantes a flocos de cristal com tamanhos de grão inferiores a 10 nm.
TESTES BIOLÓGICOS
- Dispersão das ferritas e utilização nos Testes Antibacterianos
- Testes de Inibição de Bactérias – Concentração Inibitória Mínima
- Testes de Inibição de Bactérias – Difusão em Disco
- Mecanismos de ação
- Testes de Citotoxicidade
79 Ainda na Figura 39: para a ferrita calcinada a 250 °C, não foi observada diferença significativa nos valores de inibição para concentrações inferiores a 31,25 µg/ml nos 3 tempos de incubação em comparação ao controle negativo. E para a ferrita de cobalto calcinada a 800 °C, as curvas de inibição obtidas para os 3 tempos de incubação mostraram que concentrações inferiores a 62,5 µg/ml não apresentaram diferença significativa nos valores de inibição, em comparação ao controle negativo. E por um tempo igual a 72 horas, para as duas temperaturas de calcinação, observou-se que concentrações inferiores a 15,62 µg/ml não apresentaram diferenças nos valores de inibição em relação ao controle negativo.
A Tabela 3 apresenta os valores de CIM e IC50 obtidos para os ensaios de inibição das cepas S. Os gráficos apresentados nas figuras 42-44 correspondem às médias de inibição bacteriana para cepas de Escherichia coli (n=3) nos diferentes períodos de incubação. 24h, 48h e 72h. A Figura 42 apresenta os resultados de inibição do crescimento de cepas de Escherichia coli, obtidos em função de diferentes concentrações de ferrita de zinco NP, calcinadas a 250 °C e 800 °C, para diferentes tempos de incubação, 24h, 48h e 72h. H.
A Figura 42 (A-B) mostra que para tempos de incubação iguais a 24 e 48 horas, concentrações inferiores a 15,62 µg/mL não apresentaram diferenças significativas (#) na inibição em relação ao controle negativo. A Figura 43 mostra o resultado da inibição do crescimento de cepas de Escherichia coli dependendo da concentração de ferrita de cobalto NP calcinada a 250. A Figura 44 mostra o resultado da inibição do crescimento de cepas de Escherichia coli dependendo da concentração de ferrita de zinco-cobalto NP calcinada a 250. 250°C e 800°C obtidos em diferentes tempos de incubação, 24h, 48h e 72h.
Para amostras incubadas por 48 horas e 72 horas e preparadas em concentrações inferiores a 31,25 µg/ml, os valores percentuais de inibição foram muito próximos aos do controle negativo, conforme mostrado nas Figuras 44 (E, F). A Tabela 4 apresenta os valores de CIM e IC50 obtidos para as análises de inibição das cepas E. 86. Embora os valores de inibição encontrados neste estudo tenham ficado abaixo do valor desejável, pode-se dizer que houve inibição do crescimento da Cepas S.
91 A Figura 49 mostra os halos de inibição para os três tipos de NPs produzidos e as duas temperaturas de calcinação realizadas. A Figura 50 mostra em gráfico o diâmetro dos halos de inibição para todos os tipos de NPs produzidos e a Tabela 6 mostra a análise dos diâmetros dos halos formados para as cepas E. 2016), mostrou que os halos de inibição formados pelas ferritas de zinco são maiores para S.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Universidade Federal de Santa Maria – Centro Tecnológico – Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Processos, Santa Maria, 2015. Dissertação (Mestrado no Programa de Pós-Graduação em Química) – Departamento de Química, Centro de Ciências Exatas e Naturais, Universidade Federal da Paraíba, João Pessoa , 2012. Tese (Graduação em Biotecnologia) – Faculdade de Ciências Biológicas e Ambientais, Universidade Federal da Grande Dourados.
Síntese e caracterização de nanopartículas de ZnO e TiO2 dopadas com Ag para aplicação em materiais odontológicos. Dissertação (Mestrado em Ciências Aplicadas a Produtos para Saúde) – Faculdade de Farmácia, Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2014. Tese (Doutorado em Ciências-Química) – Instituto de Ciências Exatas, Departamento de Química, Universidade Federal de Minas Gerais.
Dissertação (Mestrado em Ciências Aplicadas à Saúde) – Universidade Federal de Goiás, Regional Jataí, Programa de Pós-Doutorado em Ciências Aplicadas à Saúde, Jataí, 2015. Dissertação (Mestrado em Ciências dos Materiais pelo Centro de Ciências Exatas e Naturais) – Universidade Federal de Pernambuco , Recife, 2017. Tese (Doutorado em Química) – Centro de Ciências Exatas e da Terra, Instituto de Química, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2013a.
Dissertação (Mestrado em Química) – Departamento de Físico-Química, Instituto de Química de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2013b. Tese (Doutorado em Ciência dos Materiais) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal-RN, 2015. Dissertação (Mestrado em Química) – Centro de Ciências Exatas e Naturais, Departamento de Química, Universidade Federal da Paraíba, João Pessoa , 2016.
Afhandling (Master of Science) – São Carlos Chemistry Institute, University of São Paulo, São Carlos, 2012.
