Improving medical devices antimicrobial properties with polymeric hydrogels

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Li, Mengxuan
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10451/58069
Resumo: Trabalho Final de Mestrado Integrado, Ciências Farmacêuticas, 2022, Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia.
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spelling Improving medical devices antimicrobial properties with polymeric hydrogelsAntimicrobial activityPolymeric hydrogelsBifunctional hydrogelsMedical devicesMestrado integrado - 2022Ciências da SaúdeTrabalho Final de Mestrado Integrado, Ciências Farmacêuticas, 2022, Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia.As infeções associadas aos dispositivos médicos são uma das complicações mais frequentes na aplicação clínica, que necessitam urgentemente de ser resolvidas. Frente a este problema, novos materiais têm sido desenvolvidos para melhorar as propriedades antimicrobianas de revestimentos de dispositivos médicos. Os hidrogéis poliméricos, como um tipo de material macio com estruturas tridimensionais, são capazes de transportar agentes antimicrobianos para locais alvo. Assim, os hidrogéis podem funcionar como uma matriz para a entrega dos fármacos para atingir a atividade antimicrobiana. Além disso, os hidrogéis podem funcionar pelas suas propriedades antimicrobianas inerentes, que, mais especificamente, incluem hidrogéis antiadesivos que repelem a fixação bacteriana e hidrogéis que matam por contato através das suas propriedades catiónicas. Além disso, para um melhor efeito antimicrobiano, foram desenvolvidos hidrogéis bifuncionais, que combinam duas estratégias de revestimento de hidrogel funcional individual, podendo impedir a fixação bacteriana desde o início e possuindo a capacidade de matar bactérias. Ao longo de numerosos estudos, estes demonstraram atividades antimicrobianas significativamente melhoradas. Nesta tese, são discutidos os recentes avanços na aplicação clínica de hidrogéis poliméricos na área médica, especialmente as conquistas na atividade antimicrobiana, que também é o aspecto mais preocupante. Particularmente, cateteres e implantes de titânio foram selecionados como os principais substratos testados devido à sua prevalência e adequação com revestimentos de hidrogel em aplicação clínica. Todas as capacidades antimicrobianas alcançadas, bem como outras propriedades úteis que contribuem para a prevenção de infeções bacterianas são abordadas. Relativamente aos hidrogéis bifuncionais, muitos fatores precisam ser aprimorados no futuro para uma melhor atividade antimicrobiana e aplicabilidade a longo prazo. Espera-se que mais materiais de hidrogel com desempenho mais completo sejam desenvolvidos e que investigações mais abrangentes sejam conduzidas para aplicações clínicas mais seguras. No entanto, até agora, foi observado excelente desempenho antimicrobiano, indicando o potencial promissor do uso de hidrogéis poliméricos para melhorar as propriedades antimicrobianas de dispositivos médicos no futuro.Medical device-associated infections are one of the most common complications in medical practice, which urgently need to be solved. Thus, many novel materials have been developed to enhance antimicrobial properties of coatings of medical devices. Polymeric hydrogels, as a kind of soft materials with three-dimensional structures, are capable of transporting antimicrobial agents to target sites. Thus, hydrogels can work as a matrix for drug delivery to achieve antimicrobial activity. Moreover, hydrogels can work by their inherent antimicrobial properties, which more specifically, include antifouling hydrogels that repel bacterial attachment and contact-killing hydrogels that kill bacteria upon contact by their cationic properties. Furthermore, to attain greater capabilities in killing bacteria and preventing bacterial attachment, bifunctional hydrogels have been developed, which combine two strategies of the individual functional hydrogel coating, that can prevent bacterial attachment from the beginning and also possess the capacities to kill bacteria. Throughout numerous studies, they have been demonstrated significantly enhanced antimicrobial activities. Herein, the recent advances in clinical application of polymeric hydrogels in medical field are discussed, especially the achievements in antimicrobial activity, which is also the most concerned aspect. Particularly, catheters and titanium implants were selected as the main tested substrates due to their prevalence and suitability with hydrogel coatings in clinical application. All the reached antimicrobial capabilities as well as other useful properties that contribute to the prevention of bacterial infections are addressed. Nevertheless, many factors need to be improved in the future for a better antimicrobial activity and long-term applicability It is expected that more hydrogel materials with more complete performance will be developed, and that more comprehensive investigations will be conducted for safer clinical applications. Yet, so far, excellent antimicrobial performance has been observed, indicating the promising potential of using polymeric hydrogels to improve antimicrobial properties of medical devices in the future.Farmácia Mouraria.Silva, Isabel Alexandra Caldeira Ribeiro Monge daRepositório da Universidade de LisboaLi, Mengxuan2022-11-212022-11-032025-11-21T00:00:00Z2022-11-21T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10451/58069TID:203151682enginfo:eu-repo/semantics/embargoedAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-11-08T17:06:26Zoai:repositorio.ul.pt:10451/58069Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T22:08:11.880447Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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