Avaliação da atividade antiviral e antifúngica de nanopartículas de ZnO dopadas com Cu - Santana, Camila Rodrigues [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2025)
As nanopartículas são utilizadas em diferentes áreas da saúde por apresentarem boas propriedades que resultam de seu tamanho reduzido e sua grande área de superfície. As nanopartículas de óxido de zinco (ZnO) são conhecidas por sua atividade antimicrobiana, assim como o cobre (Cu) que apresenta atividades antimicrobianas, antifúngicas e antivirais. Tendo em vista essas características, o presente trabalho apresentou como finalidade sintetizar suspensões aquosas de nanopartículas, com superfície modificada, de ZnO não dopado e dopado com Cu em diferentes concentrações (0,1%, 0,5%, 1,0% e 5% mol [Cu]/[Cu+Zn]) para observar sua atividade fungicida e fungistática em Candida albicans e antiviral em Replicon SARS-CoV-2. A síntese das nanopartículas foi realizada pelo método sol-gel e a superfície modificada com (3-glicidiloxipropil) trimetoxisilano (GPTMS) para dispersão em meio aquoso. A caracterização das nanopartículas foi efetuada pelos métodos de difração de Raios-X (DRX), espectroscopia na região do UV-Vis e avaliação da fotoluminescência. A atividade antiviral foi avaliada pelo método de MTT, a fungistática pelo teste de difusão em ágar e por determinação da concentração inibitória mínima (CIM) e fungicida por determinação da concentração fungicida mínima (CFM). Os resultados de DRX revelaram que as fases formadas eram condizentes com o ZnO enquanto as demais técnicas revelaram alterações no pico de absorção (UV-Vis) e no comprimento de onda de absorção e emissão das NPs em função do teor de Cu. No MTT foi possível observar diminuição da viabilidade de células BHK-21 tratadas com Replicon SARS-CoV-2 em concentrações maiores das suspensões de nanopartículas, o que indica que são promissoras para incorporação em materiais com atividade antiviral, mas não houve diferença significativa de viabilidade celular entre as células tratadas com as nanopartículas de ZnO não dopado e as tratadas com as nanopartículas dopadas. No CFM apenas as amostras dopadas com 0,5%, 1,0% e 5,0% se mostraram fungicidas. Já no teste de difusão em ágar todas as nanopartículas formaram halos de inibição em ágar-Müeller Hinton e apresentaram capacidade fungistática na CIM, com destaque a amostra dopada com 5,0% de Cu que apresentou CIM de 312,5 μg/mL. Portanto, as nanopartículas de ZnO dopadas com Cu são promissoras para uso em materiais e fármacos com atividades antivirais e antifúngicas.

Nanoparticles are used in different healthcare areas due to their beneficial properties resulting from their small size and large surface area. Zinc oxide (ZnO) nanoparticles are known for antimicrobial activity, as well as copper (Cu), which exhibits antimicrobial, antifungal, and antiviral activities. Considering these characteristics, the present work aimed to synthesize aqueous suspensions of surface-modified ZnO nanoparticles, both undoped and doped with Cu at different concentrations (0.1%, 0.5%, 1.0%, and 5.0% mol [Cu]/[Cu+Zn]) to observe their fungicidal and fungistatic activity against Candida albicans and antiviral activity against Replicon SARS-CoV-2, aqueous suspensions of non-doped ZnO were also synthesized for comparison with the doped ones. The synthesis of the nanoparticles was achieved through the sol-gel method and the surface modified with (3-glycidyloxypropyl) trimethoxysilane (GPTMS) for dispersion in aqueous medium. The characterization of the nanoparticles was conducted by X-ray diffraction (XRD), UV-Vis spectroscopy, and photoluminescence evaluation. Antiviral activity was evaluated using the MTT assay, fungistatic activity by the agar diffusion test and by determining the minimum inhibitory concentration (MIC), and fungicidal activity by determining the minimum fungicidal concentration (MFC). XRD results revealed that the phases formed were consistent with ZnO, while the other techniques revealed alterations in the absorption peak (UV-Vis) and in the absorption and emission wavelengths of the nanoparticles as a function of the Cu content. In the MTT method, a decrease in the viability of BHK-21 cells treated with Replicon SARS-CoV-2 at higher concentrations of nanoparticle suspensions was observed, indicating that they are promising for incorporation into materials with antiviral activity. However, there was no significant difference in cell viability between cells treated with undoped ZnO nanoparticles and those treated with doped ones. In the MFC test, only the samples doped with 0.5%, 1.0%, and 5.0% showed fungicidal activity. In the agar diffusion test, all nanoparticles formed inhibition halos on Mueller-Hinton agar and exhibited fungistatic capacity in the MIC, with the sample doped with 5.0% of Cu standing out with a MIC of 312.5 μg/mL. Therefore, Cu-doped ZnO nanoparticles are promising for use in materials and drugs with antiviral and antifungal activities.
Assessment of the antiviral and antifungal activity of ZnO nanoparticles doped with Cu
Keywords: Óxido de zinco; Cobre; Nanopartículas; Dopagem; Antimicrobiano; Zinc oxide; Copper; Nanoparticles; Doping; Antimicrobial