Brasileiros ampliam ação bactericida de nanopartículas em 32 vezes

Com informações da Agência Fapesp 

Esquema do processo de fabricação e microfotografias das nanopartículas obtidas. [Imagem: Marcelo Assis et al. - 10.1038/s41598-018-19270-9]

Nanopartículas bactericidas

Pesquisadores brasileiros desenvolveram uma nova técnica que permite produzir nanopartículas de prata com capacidade bactericida 32 vezes maior do que as existentes atualmente, que são largamente usadas em embalagens de alimentos, órteses e materiais médico-hospitalares, entre diversos outros usos.

"Conseguimos desenvolver uma rota inédita para produzir nanopartículas de prata diferentes das existentes e com capacidade bactericida muito maior," disse o professor Elson Longo, da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) e coordenador do Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF).

Há três anos, a mesma equipe havia desenvolvido um método inovador para obter estruturas, denominadas nanocompósitos, formadas por nanopartículas de prata acopladas a um cristal semicondutor de tungstato de prata com excelentes efeitos bactericidas - o semicondutor de tungstato de prata atrai os agentes bacterianos e as nanopartículas de prata os neutralizam.

O problema é que a técnica só funciona em laboratório, porque a fabricação dos nanocompósitos usa um microscópio eletrônico de transmissão para irradiar um feixe de elétrons no tungstato de prata.

Antes e depois da irradiação de laser. [Imagem: Marcelo Assis et al. - 10.1038/s41598-018-19270-9]

Nanopartículas com laser

Agora, a equipe desenvolveu um novo processo produtivo no qual um feixe de laser é irradiado na superfície do semicondutor de tungstato de prata por um tempo extremamente curto, da ordem de femtossegundos (10^-15 segundos), dando origem a uma grande quantidade de dois tipos diferentes de estruturas: nanocompósitos, nos quais as nanopartículas de prata ficam sobre o semicondutor, e também aglomerados de prata.

Postas em contato com cepas da bactéria Staphylococcus aureus resistente à meticilina (MRSA), que apresentam resistência a diversos antibióticos e estão relacionadas a infecções hospitalares, as nanopartículas apresentaram uma atividade bactericida 32 vezes maior do que as nanopartículas de prata produzidas com irradiação por feixes de elétrons.

"Essa nova técnica abre a possibilidade de obtenção de compostos bactericidas de alto desempenho e fácil fabricação", avaliou Longo.

Potenciais aplicações

Os pesquisadores entraram com um pedido de patente da nova técnica e das duas novas classes de nanopartículas de prata obtidas por meio dela. A ideia é licenciar a tecnologia para a Nanox - uma empresa de base tecnológica criada no próprio CDMF e atualmente apoiada pela FAPESP (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo).

"A Nanox já vende nanopartículas de prata para muitos países e poderia se beneficiar muito dessa nova técnica de obtenção desse material", disse Longo.

Os pesquisadores pretendem avaliar o uso do material em próteses odontológicas e iniciaram testes para avaliar a ação dos nanocompósitos em células cancerígenas. Os resultados preliminares dos experimentos indicaram que as nanopartículas foram capazes de eliminar células tumorais, sem afetar células sadias.

Bibliografia:

Towards the scale-up of the formation of nanoparticles on α-Ag2WO4 with bactericidal properties by femtosecond laser irradiation
Marcelo Assis, Eloisa Cordoncillo, Rafael Torres-Mendieta, Héctor Beltrán-Mir, Gladys Mínguez-Vega, Regiane Oliveira, Edson R. Leite, Camila C. Foggi, Carlos E. Vergani, Elson Longo, Juan Andrés
Nature Scientific Reports
Vol.: 8, Article number: 1884
DOI: 10.1038/s41598-018-19270-9