DIELLY OLIVEIRA MORAIS

Resumo:

A nanotecnologia é uma ciência multidisciplinar e possui uma ampla diversidade de campos de aplicação, tornando-se uma atrativa área de pesquisa, a qual utiliza materiais nanométricos, como as nanopartículas (NPs). Na área da saúde, as nanopartículas podem ser empregadas no tratamento e diagnóstico em testes in vitro e in vivo. Elas podem ser também utilizadas como auxiliar na terapêutica antimicrobiana, visando aperfeiçoas ou mesmo ampliar a ação de drogas contra microrganismos, uma vez que, atualmente, a multirresistência tem se tornado um grave problema de saúde pública. Para tanto, faz-se necessário comprovar sua eficiência e segurança por meio de testes de atividade antimicrobiana e citotoxicidade com a intenção de demonstrar se estas podem apresentar toxicidade seletiva, ou seja, apresentar ação tóxica somente para o alvo selecionado e não para as células humanas. A ação que estas desempenham está relacionada com as características físico-químicas, sendo fundamental a compreensão das propriedades desses materiais. Este trabalho de mestrado teve como objetivo realizar a síntese e caracterização de NPs de ferritas de metais de transição, bem como realizar testes para avaliação antimicrobiana e citotoxidade das mesmas. Para a síntese das ferritas foi utilizado o Método Sol-Gel, utilizando os precursores poliméricos como a gelatina e o ácido cítrico, e os sais de nitratos de ferro, zinco e cobalto, para formar as ferritas ZnFe2O4, CoFe2O4 e Zn0,5Co0,5Fe2O4. Após a síntese, foi realizada a caracterização da estrutura eletrônica, pelas técnicas de Espectroscopia no infravermelho por Transformada de Fourier (FT-IR) e Fluorescência de Raios-X (FRX), e cristalográfica das NPs através da Difração de Raios-X (DRX) e Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET). Após a caracterização físico-química, realizaram-se os testes de inibição dessas NPs. As ferritas foram dispersas através de nano-emulsão para a realização dos testes biológicos. Os testes de atividade antimicrobiana foram realizados pelo método da microdiluição em placa de 96 poços e difusão em disco em ágar, selecionando-se duas espécies bacterianas patogênicas, escolhidas por possuírem paredes celulares com composição e estruturas diferentes. Desse modo, foram selecionadas três cepas de Staphylococcus aureus, uma bactéria Gram positiva, e Escherichia coli, uma bactéria Gram negativa. A avaliação da citotoxicidade foi realizada pelo método MTT (sal tetrazólico) com cultivo celular de Células Vero. A caracterização demostrou que os resultados de FT-IR obtidos das NPs sintetizadas apresentaram importantes picos entre 400-600 cm-1, os quais foram associados à ligação química entre Fe-O presentes na estrutura química das ferritas. Através da técnica de FRX foi possível comprovar que a proporção dos reagentes químicos utilizados na síntese foi compatível com a estequiometria de cada ferrita sintetizada. As técnicas de DRX e MET mostraram que o tamanho médio dos cristalitos sintetizados variou entre 9 a 66 nm para as ferritas calcinadas a 800 °C. Para as amostras calcinadas a 250 °C, os materiais sintetizados apresentaram tamanhos menores e estavam com propriedades amorfas. Os resultados biológicos realizados com a técnica Concentração Inibitória Mínima (CIM) mostraram que todas as ferritas apresentaram inibição de forma parcial, pois estas apresentaram CIM superior à 1000 μg/mL e Concentração Inibitória à 50% (IC50) variados e superiores à 460 μg/mL para as duas bactérias testadas. Os melhores resultados obtidos foram para a ferrita de Zn calcinada a 250 °C, aonde foram obtidos valores de inibição de crescimento iguais a 67,5% para S. aureus e 54,7% para E. coli. Os tamanhos dos halos obtidos pelo método da difusão em ágar foram iguais a 13 e 8,8 mm para as duas bactérias testadas, respectivamente. De acordo com estes testes, pode-se concluir que o poder inibitório para as NPs sintetizadas ficou na seguinte ordem: ZnFe2O4 > Zn0.5Co0.5Fe2O4 > CoFe2O4. Os resultados obtidos em células Vero mostraram que em todas as concentrações testadas (1000 – 62,5 μg/mL) apresentaram efeito citotóxico não elevado, onde a Concentração Citotóxica (CC50) variou na quarta e quinta diluição. Neste trabalho de mestrado foi mostrado que o método Sol-Gel foi eficiente para a realização da síntese química das NPs com tamanhos adequados para a aplicação na saúde. Todas as NPs sintetizadas apresentaram inibição parcial em função das concentrações testadas, mostrando uso promissor no tratamento de doenças infecciosas, porém os testes citotóxicos foram inconclusivos.

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