Atmospheric Plasma Treatment of Biomaterials with Eugenol and Carvacrol Thin Films for Inhibiting Bacterial Adhesion and Proliferation

• Autor(a) principal: Getnet, Tsegaye Gashaw
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/202220
• topic: Dielectric barrier discharge; Plasma diagnostics; Plasma polymer; Descarga de barreira dielétrica; Diagnóstico de plasma; Polimerização em plasma

Um dispositivo médico implantado (IMD) é qualquer material inserido ou enxertado nocorpo para fins protéticos, diagnósticos, terapêuticos ou experimentais. O uso dos IMD´s temcrescido significativamente em todas as áreas da medicina devido à sua capacidade de repararou substituir tecidos e órgãos danificados. No entanto, deve-se atentar para a escolha dosmateriais a serem utilizados nos IMD´s para garantir o melhor desempenho do dispositivoquando em ambiente biológico. Além de boa biocompatibilidade e estabilidade química, emdiversas situações o material também deve ser capaz de inibir a colonização bacteriana doimplante. Embora infecções bacterianas possam ser tratadas com antibióticos, o uso excessivode tais drogas levou ao desenvolvimento de microrganismos resistentes aos antibióticos. Alémdisso, quando aderidas a uma superfície, as bactérias podem formar biofilmes, ou seja, umaaglomeração de células que as protege de agentes externos. Nesse contexto, a modificação desuperfícies de biomateriais com compostos antimicrobianos naturais apresenta grandepotencial para resolver muitos dos inconvenientes relacionados ao uso de implantes. Nessecenário, neste trabalho foi investigada a deposição e caracterização de filmes finos produzidosa partir de monômeros naturais de carvacrol e eugenol empregaudo plasmas de Descargas deBarreiras Dielétricas (DBD). As características elétricas das descargas foram avaliadasmedindo-se a queda de tensão em um resistor e capacitor, respectivamente, e a tensão aplicadafoi medida com um divisor de tensão. A tensão máxima aplicada foi de 14,4 kV pico a pico e apotência em torno de 1,2 W. O estudo também compreendeu a avaliação das propriedadesfísicas e químicas dos filmes por espectroscopia de reflexão-absorção no infravermelho,microscopias eletrônica de varredura e de força atômica, perfilometria e medidas de ângulo decontato. Avaliou-se ainda o efeito dos revestimentos sobre a formação de biofilmes deStaphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli e Candida albicans sobresubstratos de aço inoxidável. Filmes uniformes, densos e quimicamente semelhantes aosrespectivos monômeros foram obtidos. Os resultados de espectroscopia de impedânciaeletroquímica revelaram que os revestimentos aumentaram em mais de 10 vezes a resistência àcorrosão dos substratos quando imersos em soluções de NaCl. Embora tenha sido observada aformação de biofilmes de todos os micróbios sobre as amostras não tratadas, os filmesderivados do carvacrol inibiram completamente a adesão de E. coli e reduziram em 90% aproliferação de S. aureus. O revestimento também inibiu a adesão de P. aeruginosa e C.albicans em mais de 40%. Da mesma forma, filmes produzidos em plasmas contendo eugenolinibiram em mais de 65% a adesão de E. coli e S. aureus e em mais de 30% a adesão de P.aeruginosa e C. Albicans.