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Pesquisa do IPEN/USP desenvolve filme de polipropileno com nanopartículas de prata que possuem efeito bactericida

20/07/2015
Filme extrudado com nanopartículas de prata

Filme extrudado com nanopartículas de prata

Pesquisa do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (Ipen), instituição associada à USP, desenvolveu filmes plásticos com nanopartículas de prata que possuem efeito bactericida. Os testes realizados com o material demonstraram sua eficácia na eliminação de bactérias causadoras de infecções em seres humanos, sem apresentar toxicidade. Os filmes poderão ser utilizados em embalagens de alimentos, para aumentar a vida útil dos produtos à venda. Futuramente, seu emprego pode ser estendido a instalações hospitalares e materiais cirúrgicos, como cateteres.

Nanopartículas de prata são agregadas ao plástico durante o processamento por extrusão

A pesquisa utilizou o polipropileno, um tipo de plástico de valor relativamente baixo, o que favorece sua utilização nos filmes. A ação bactericida das nanopartículas de prata acontece no contato direto com os micro-organismos. “Acredita-se que uma reação de ionização junto à membrana celular da bactéria cause danos no processo de respiração e leve as nanopartículas a penetrarem em seu interior”, explica o pesquisador Washington Oliani, que realizou o estudo no Laboratório de Polímeros do Centro de Química e Meio Ambiente (CQMA) do IPEN. “Ali dentro, as nanopartículas na forma iônica interagem com componentes celulares vitais, como o DNA, impedindo a divisão celular e consequente morte da bactéria”.

A incorporação das nanopartículas ao plástico ocorre em uma extrusora. “O polipropileno, a prata e outros componentes, na forma de grânulos, são inseridos em uma máquina extrusora, que funde esses materiais por meio de aquecimento”, relata Oliani. Após a extrusão, o material é resfriado e granulado novamente, obtendo-se grânulos com dimensão entre 2 milímetros (mm) e 3 mm.

Os grânulos com as nanopartículas de prata já incorporadas são novamente processados em uma extrusora, desta vez para produzir um filme plástico com espessura de 0,03 mm. O filme obtido contém as nanopartículas de prata, que medem entrem 22 e 42 nanômetros – milhões de vezes menores que um centímetro.

Efeito bactericida

O efeito bactericida dos filmes com nanopartículas de prata foi comprovado em testes realizados no Instituto de Ciências Biomédicas (ICB) da USP, supervisionados pelo professor Nilton Lincopan. Inicialmente, o material foi colocado em contato direto com culturas das bactérias Escherichia coli e Staphylococcus aureus, associadas a infecções em seres humanos. “Após ajustes na formulação, foi possível eliminar quase 100% de Staphylococcus”, ressalta Oliani. Experimentos posteriores com a bactéria Pseudomonas aeruginosa também tiveram eficiência próxima de 100%.

No Ipen foram realizados testes de citotoxicidade, em culturas de células de camundongos. “Durante o desenvolvimento de novos materiais, há uma grande preocupação com o risco de contaminação. Por esse motivo é necessário averiguar se existe toxicidade”, aponta o pesquisador. “Os testes realizados em laboratório mostraram que os filmes não são tóxicos para células de mamíferos, como os seres humanos”.

A pesquisa de Oliani é descrita em tese de doutorado defendida no Programa de Tecnologia Nuclear, realizado conjuntamente pelo Ipen e pela USP. O trabalho teve orientação da pesquisadora Duclerc Fernandes Parra, do CQMA. “O estudo terá continuidade no pós-doutorado, com o objetivo de aprimorar as propriedades do material, de modo a obter o mesmo efeito bactericida com uma menor quantidade de prata, viabilizando a patente e a colocação no mercado”, aponta Duclerc. “Também serão realizados testes de ecotoxicidade em organismos marinhos, para verificar se há liberação de partículas no meio ambiente”. A pesquisa de pós-doutorado terá apoio da Capes.

A principal utilização prevista para os filmes com nanopartículas de prata é a aplicação em embalagens de produtos alimentícios. “Com o efeito bactericida das nanopartículas seria possível aumentar a vida útil dos produtos embalados, especialmente os de origem orgânica”, afirma Oliani. Outro possível emprego do material está na área hospitalar. “Futuramente, os filmes poderão ser colocados em divisórias e janelas de hospitais, além de serem utilizados em materiais cirúrgicos, como cateteres”, conclui Duclerc.

Fonte: Abiplast / Agência USP de Notícias / Foto: Marcos Santos – USP Imagens

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Governo alemão e BASF lançam projeto de pesquisa de longo prazo sobre a segurança de nanomateriais.

16/05/2012

O Ministério Federal alemão do Meio Ambiente, Preservação da Natureza e Segurança Nuclear (BMU), o Instituto Federal para a Segurança e Saúde Ocupacional (BAuA) da Alemanha e a BASF lançaram um projeto conjunto de pesquisa sobre a segurança de nanomateriais.Estudos de longo prazo estão sendo planejados para investigar potenciais efeitos crônicos de nanopartículas no pulmão. Os estudos deverão ocorrer durante quatro anos e atenderão as diretrizes de teste da OECD (Organização para a Cooperação Econômica e Desenvolvimento). O valor total do financiamento do projeto é de 5 milhões de Euros.

“Nenhum estudo de longo prazo comparável, com este escopo, foi realizado até o momento para determinar o impacto dos nanomateriais. Como empresa, queremos aproveitar as enormes oportunidades oferecidas pela nanotecnologia. Por isso, também consideramos que é nosso dever esclarecer questões em aberto e preencher as lacunas em nosso conhecimento. Desta forma, nós assumimos a responsabilidade por nossas ações e para com a sociedade “, explicou o Dr. Andreas Kreimeyer, Membro do Conselho Executivo de Administração e Diretor Executivo de Pesquisas da BASF.

Para ler o artigo completo (em inglês), clique no link a seguir:

http://www.brazilianplastics.com/edicao00/wr03_may_16_2012

Fonte: BASF / BMU

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