Caracterização e avaliação antimicrobiana da fibra de feltro de carbono ativada incorporada com íons prata (AgNO³)

Abstract

Devido à necessidade contínua de desenvolver materiais biocompatíveis com propriedades osteocondutoras e osteoindutoras, este estudo avaliou fibras de carbono obtidas a partir de fibra PAN têxtil, nas formas de feltro de carbono não ativado (FFNA), ativado (FFCA) e ativado com prata (FFCAAg). Foram realizados testes de molhabilidade para verificar o ângulo de contato, além de ensaios de tração e intumescimento, que avaliaram a resistência e a taxa de absorção de líquidos. Também foi analisada a formação de biofilmes microbianos de três cepas: Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus e Escherichia coli. Os dados foram submetidos ao teste de normalidade e, em seguida, ao teste ANOVA – one way, complementado pelo teste de Tukey, com nível de significância de 5%. O teste de molhabilidade revelou que apenas o FFNA é hidrofóbico. O FFCA demonstrou maior resistência em comparação ao FFCAAg. Todas as fibras apresentaram taxas de intumescimento significativas em água destilada e PBS. Na análise de biofilme, houve aumento da formação de biofilme no grupo FFCA (P) e redução da formação de biofilme para o grupo FFCNA (P) da cepa P. aeruginosa. Para E. coli, houve redução da formação de biofilme entre o controle e as amostras FFCA (B) e FFCAAg (B). Para S. aureus, houve redução da formação de biofilme entre o controle e as amostras FFCAAg (B) (P) e FFCA (B). Conclui-se que as fibras de feltro de carbono apresentam características promissoras, como hidrofilia, resistência, boa taxa de absorção e potencial para reduzir a formação de biofilmes de S. aureus, sendo adequadas para scaffolds em engenharia tecidual óssea.

Due to the continuous need to develop biocompatible materials with osteoconductive and osteoinductive properties, this study evaluated carbon fibers obtained from textile PAN fiber, in the forms of non-activated carbon felt (FFNA), activated (FFCA), and activated with silver (FFCAAg). Wettability tests were performed to verify the contact angle, as well as tensile and swelling tests, which assessed resistance and liquid absorption rate. Microbial biofilm formation of three strains was also analyzed: Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, and Escherichia coli. The data were subjected to normality tests and then to one-way ANOVA, complemented by the Tukey test, with a significance level of 5%. The wettability test revealed that only FFNA is hydrophobic. FFCA demonstrated higher resistance compared to FFCAAg. All fibers presented significant swelling rates in distilled water and PBS. In the biofilm analysis, an increase in biofilm formation was observed in the FFCA (P) group and a reduction in biofilm formation in the FFNA (P) group of the P. aeruginosa strain. For E. coli, a reduction in biofilm formation was observed between the control and the FFCA (B) and FFCAAg (B) samples. For S. aureus, a reduction in biofilm formation was observed between the control and the FFCAAg (B) (P) and FFCA (B) (P) samples. It is concluded that carbon felt fibers present promising characteristics such as hydrophilicity, resistance, good absorption rate, and potential to reduce biofilm formation of S. aureus, making them suitable for scaffolds in bone tissue engineering.