Publicação
Desenvolvimento de materiais têxteis com propriedades antimicrobianas utilizando para o efeito nanopartículas de ouro
| Resumo: | Os hospitais são locais onde o risco de infeção é maior, devido à concentração e variedade de microrganismos presentes nos mesmos, incluindo de variantes resistentes a antibióticos. Para além disso, o surto da doença por coronavírus - 2019 (COVID-19), causado pelo vírus denominado síndrome respiratória aguda grave coronavírus 2 (SARS-CoV-2), assim como a exposição dos profissionais de saúde e pacientes a este, levou a um considerável aumento nos casos de infeção nos hospitais. Isto, juntamente com o aumento exponencial da utilização de Equipamentos de Proteção Individual (EPIs) descartáveis durante a pandemia, mostrou a necessidade de uma atualização da indústria têxtil, de forma a produzir mais e melhores EPIs, que sejam mais seguros e sustentáveis, não apenas para os profissionais de saúde, mas também para os restantes cidadãos. No presente trabalho, foi estudada a funcionalização de substratos têxteis à base de algodão, poliéster e misturas destes com nanopartículas de ouro e hidroxiapatite, com elevadas propriedades antimicrobianas. O propósito principal passou por entender quais as melhores condições para a funcionalização dos têxteis, de modo a obter elevado rendimento e uniformidade, assim como solidez à lavagem, até 20 ciclos. Foram analisados diversos fatores, entre eles, o pré-tratamento dos substratos têxteis, processos de funcionalização, agentes de ligação, pH, tempo, temperatura, auxiliares têxteis, entre outros. Aplicou-se também a metodologia Design of Experiments (DoE), que permite otimizar processos (neste caso, para prever qual era a melhor relação entre tempo e temperatura), com uma limitada quantidade de ensaios. Neste ponto, foram avaliadas a atividade antimicrobiana dos substratos funcionalizados, bem como a sua durabilidade à lavagem. A avaliação da quantidade de nanopartículas ligadas ao substrato foi feita por meio de análises da Espectrometria UV-Vis, Microscopia Eletrónica de Varrimento acoplada com espetroscopia de raios X por dispersão de energia (SEM-EDS) e Espetroscopia de Absorção Atómica (AAS). O processo de funcionalização que se revelou mais eficiente foi por esgotamento. Por sua vez, o uso de surfactantes conduziu a melhorias significativas quanto à dispersão das nanopartículas e a uniformidade dos têxteis acabados. Foi possível obter substratos têxteis com um bom rendimento de nanopartículas ligadas e com boa solidez à lavagem. Os substratos mostraram ainda boa atividade antibacteriana, inclusive, após 20 ciclos de lavagem. |
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| Autores principais: | Vieira, Bárbara Marques |
| Assunto: | Antimicrobiano Desenho de experiências Funcionalização Nanopartículas Ouro Antimicrobial Design of experiments Functionalization Gold Nanoparticles |
| Ano: | 2022 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | português |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | Os hospitais são locais onde o risco de infeção é maior, devido à concentração e variedade de microrganismos presentes nos mesmos, incluindo de variantes resistentes a antibióticos. Para além disso, o surto da doença por coronavírus - 2019 (COVID-19), causado pelo vírus denominado síndrome respiratória aguda grave coronavírus 2 (SARS-CoV-2), assim como a exposição dos profissionais de saúde e pacientes a este, levou a um considerável aumento nos casos de infeção nos hospitais. Isto, juntamente com o aumento exponencial da utilização de Equipamentos de Proteção Individual (EPIs) descartáveis durante a pandemia, mostrou a necessidade de uma atualização da indústria têxtil, de forma a produzir mais e melhores EPIs, que sejam mais seguros e sustentáveis, não apenas para os profissionais de saúde, mas também para os restantes cidadãos. No presente trabalho, foi estudada a funcionalização de substratos têxteis à base de algodão, poliéster e misturas destes com nanopartículas de ouro e hidroxiapatite, com elevadas propriedades antimicrobianas. O propósito principal passou por entender quais as melhores condições para a funcionalização dos têxteis, de modo a obter elevado rendimento e uniformidade, assim como solidez à lavagem, até 20 ciclos. Foram analisados diversos fatores, entre eles, o pré-tratamento dos substratos têxteis, processos de funcionalização, agentes de ligação, pH, tempo, temperatura, auxiliares têxteis, entre outros. Aplicou-se também a metodologia Design of Experiments (DoE), que permite otimizar processos (neste caso, para prever qual era a melhor relação entre tempo e temperatura), com uma limitada quantidade de ensaios. Neste ponto, foram avaliadas a atividade antimicrobiana dos substratos funcionalizados, bem como a sua durabilidade à lavagem. A avaliação da quantidade de nanopartículas ligadas ao substrato foi feita por meio de análises da Espectrometria UV-Vis, Microscopia Eletrónica de Varrimento acoplada com espetroscopia de raios X por dispersão de energia (SEM-EDS) e Espetroscopia de Absorção Atómica (AAS). O processo de funcionalização que se revelou mais eficiente foi por esgotamento. Por sua vez, o uso de surfactantes conduziu a melhorias significativas quanto à dispersão das nanopartículas e a uniformidade dos têxteis acabados. Foi possível obter substratos têxteis com um bom rendimento de nanopartículas ligadas e com boa solidez à lavagem. Os substratos mostraram ainda boa atividade antibacteriana, inclusive, após 20 ciclos de lavagem. |
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