Desenvolvimento de materiais desinfetantes fotoativos para controle de SARS-CoV-2
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Data
2022-11-28
Autores
Orientador
Fraceto, Leonardo Fernandes 
Coorientador
Pós-graduação
Ciência e Tecnologia de Materiais - FC
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Dissertação de mestrado
Direito de acesso
Acesso aberto
Resumo
Resumo (português)
A fim de desenvolver novos desinfetantes capazes de desativar a longo prazo os agentes patogênicos, incluindo o coronavírus (SARS-CoV-2), presentes em múltiplas superfícies, o presente trabalho mostra um método de síntese de dois tipos de sistemas carreadores, chamados de nanocápsulas e nanoemulsões que, associadas com radiação visível, oxigênio molecular e um fotossensibilizador (PS), atuam fotodinamicamente sobre os agentes patogênicos. A metodologia neste estudo incluiu o preparo e a caracterização de nanopartículas através da avaliação da estabilidade relacionada com os seus tamanhos, polidispersão, potencial zeta e morfologia, utilizando técnicas como dispersão de luz dinâmica (DLS) e microscopia de força atômica (AFM), bem como estudos de degradação pelo método de espectrofotometria UV-Vis. Através das análises de DLS, os resultados mostraram que o diâmetro médio das nanopartículas poliméricas era de 340 ± 4 nm para nanopartículas controle (NP_CTL) e 375 ± 6 nm para as nanopartículas com_PS (NPs_PS), apresentando um sistema monodisperso com valores de PDI < 0,170 e potencial zeta negativo de - 31± 0,1 mV e -31± 0,6 mV para NPs_CTL e NPs_PS, respectivamente, demonstrando a estabilidade das nanopartículas no período de 90 dias. Enquanto as nanoemulsões (NE) expressaram um tamanho de 253 3 e 252 3 nm, para NEs_CTL e NEs_PS, respectivamente, sendo um sistema razoavelmente estável com valores IDP < 0,2 sem formação de agregados e potencial zeta negativo de -35 ± 0,3 mV para NE_CTL e -35 ± 0,9 mV para NE_PS. Os resultados de estudos de degradação indicam que o fotossensibilizador Diphenyl BTZ 1-6 (4,7- diphenylbenzo[c][1,2,5]thiadiazole) (Diph- BTZ) induz a formação de espécies reativas de oxigênio, e foi capaz de degradar a molécula de azul de metileno (molécula modelo). Além disso, as nanopartículas foram eficientes na proteção do fotossensibilizador, prolongando a sua vida útil ao longo do tempo, demonstrando que ao aumentar a sua persistência, quanto maior a quantidade de oxigênio reativo produzido, conseguindo assim um elevado tempo de atividade de esterilização em diferentes tipos de superfícies.
Resumo (inglês)
To develop new disinfectants capable of long-term inactivation of pathogens, including coronavirus (SARS-CoV-2), present on multiple surfaces, the present work shows a method for synthesizing two types of carrier systems, called nanocapsules and nanoemulsions that, associated with visible radiation, molecular oxygen and a photosensitizer (PS), act photodynamically on pathogens. The methodology in this study included the preparation and characterization of nanoparticles by evaluating their size-related stability, polydispersity, zeta potential, and morphology using techniques such as dynamic light scattering (DLS) and atomic force microscopy (AFM), as well as degradation studies by UV-Vis spectrophotometry method. Through DLS analyses, the results showed that the average diameter of the polymeric nanoparticles was 340 ± 4 nm for control nanoparticles (NP_CTL) and 375 ± 6 nm for the nanoparticles with_PS (NPs_PS), presenting a monodisperse system with PDI values < 0.170 and negative zeta potentials of – 31 ± 0.1 mV and - 31 ± 0.6 mV for NPs_CTL and NPs_PS, respectively, demonstrating the stability of the nanoparticles over the 90-day period. While the nanoemulsions (NE) expressed a size of 253 3 and 252 3 nm, for NEs_CTL and NEs_PS, respectively, being a reasonably stable system with IDP values < 0.2 with no aggregate formation and negative zeta potential of -35 ± 0.3 mV for NE_CTL and -35 ± 0.9 mV for NE_PS. The results of degradation studies indicate that the photosensitizer Diphenyl BTZ 1-6 (4,7- diphenylbenzo[c][1,2,5]thiadiazole) (Diph-BTZ) induces the formation of reactive oxygen species, and was able to degrade the methylene blue molecule (model molecule). Furthermore, the nanoparticles were efficient in protecting the photosensitizer, extending its lifetime over time, demonstrating that by increasing its persistence, the greater the amount of reactive oxygen produced, thus achieving a high sterilization activity time on different types of surfaces.
Descrição
Idioma
Português