Impregnação de fibras de celulose com nanopartículas de prata, óxido de zinco e óxido de cobre para aplicações anti-bacterianas

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia de Materiais

O aumento de doenças infecciosas causadas por diferentes micro-organismos patogénicos e o desenvolvimento de novas estirpes de bactérias resistentes aos actuais antibióticos representam uma séria ameaça à saúde pública. Um grande número dessas infecções ocorre através de contaminações alimentares e em ambientes hospitalares. A investigação de novos agentes anti-bacterianos com baixa toxicidade e capacidade de inibir a contaminação microbiana é de extrema importância no contexto da criação de novos materiais para cuidados de saúde, embalagens e outro tipo de aplicações. O papel é um material imprescindível nos dias de hoje, muito utilizado e com excelentes propriedades e características, sendo um óptimo substrato em diversas áreas de investigação. Este trabalho aborda o papel como um possível substrato na utilização de variadas aplicações no contexto anti-bacteriano devido ao seu baixo custo, biodegradabilidade, flexibilidade, porosidade, entre outras propriedades. Com a existência de novas áreas de investigação, como é o caso da nanotecnologia, é possível sintetizar nanopartículas que, através de técnicas de impregnação, são introduzidas no papel, dando novas propriedades às fibras de celulose criando assim, novos materiais com excelentes funcionalidades e muito úteis em diversas aplicações. No presente trabalho foi estudada a impregnação de dois tipos distintos de papel (papel de Filtro de café e papel Whatman) com nanopartículas de prata - NPsAg, nanopartículas de óxido de zinco - NPsZnO e nanopartículas de óxido de cobre – NPsCuO. As propriedades anti-bacterianas dos papéis impregnados com NPs foram testadas contra três tipos diferentes de bactérias: Escherichia coli DH5α, Staphylococcus aureus NCTC8325 e Staphylococcus aureus COL. Concluiu-se que os melhores resultados obtidos contra a bactéria Escherichia coli DH5α foi o papel filtro de café impregnado com nanopartículas de prata sintetizadas via citrato de sódio, com baixa concentração (0,1 mM) e contra as bactérias Staphylococcus aureus NCTC8325e Staphylococcus aureus COL o mesmo tipo de papel impregnado com nanopartículas de prata, com uma concentração mais elevada (1 mM). Todos os substratos de papel que apresentaram actividade anti-bacteriana funcionaram a baixas temperaturas (25 ºC), o que permite várias aplicações na área da medicina, por exemplo, no uso de papel de parede impregnado com nanopartículas para unidades hospitalares que requerem zonas esterilizadas, produtos específicos que promovam um tratamento adequado a dermatites, na área desportiva em têxteis impregnados com nanopartículas, na área alimentar em filtros de água e embalagens alimentares, entre outros.