Recubrimientos antibacterianos sobre las superficies de silicona: Prevención de infecciones oculares por el uso de Lentes de Contacto

Las lentes de contacto, en especial las de uso prolongado, tienen grandes riesgos a desarrollar colonias bacterianas en su superficie, lo que puede provocar grandes infecciones al usuario, como por ejemplo queratitis microbiana (MK), ojo rojo agudo inducido por lente de contacto (CLARE) , úlcera periférica inducida por lente s de contacto (CLPU) y queratitis infiltrativa (IK ). Por este motivo, e l objetivo principal de este trabajo es el desarrollo de recubrimientos superficiales para lentes de contacto que prevengan la formac ión de biopelículas bacterianas. Para ello, se han empleado nanopartículas de plata (AgNPs) ya que son universalmente reconocidas por su acción antibacteriana de amplio espectro contribuyendo por lo tanto, a l a desinfección bacteriana y proporcionando un carácter protector. Debido a la aglomeración y precipitación de las nanopartículas en suspensión es necesaria la incorporación de algún estabilizador. Los biopolímeros son útiles para la estabilización de nano partículas de metal a demás de ser respetuosos con el medio ambiente. Así pues, se ha utilizado el biopolímero quitosano como un reactivo combinado de reducción y nivelación para la producción de soluciones coloidales estables de nanopartículas de plata . L os recubrimientos de nanopartículas de plata con quitosano incorporado parecen ser eficaces frente a las bacterias Staphylococcus aureus y Escherichia coli . L os resultados obtenidos muestran una clara dependencia entre la reducción bacteriana y la cantidad de plata impregnada, la cual varía dependiendo del método empleado para fijar el recubrimiento.Les lents de contacte, especialment aquelles d'ús prolongat, tenen grans riscos a desenvolupar colònies bacterianes a la seva superfície , el que pot provocar grans infeccions a l'usuari, com per exemple queratitis microbiana (MK), ull vermell agut induït per lent de contacte (CLARE), úlcera perifèrica induïda per lents de contacte (CLPU) i queratitis infiltrativa (IK). Per aquest motiu, l'objectiu pr incipal d'aquest treball és el desenvolupament de recobriments superficials per a lents de contacte que previnguin la formació de biopel·∙lícules bacterianes. Per a això, s'han emprat nanopartícules de plata (AgNPs) ja que són universalment reconegudes per la seva acció antibacteriana d'ampli espectre contribuint per tant, a la desinfecció bacteriana i proporcionant un caràcter protector. A causa de l'aglomeració i precipitació de les nanopartícules en suspensió és necessària la incorporació d'algun estabil itzador. Els biopolímers són útils per a l'estabilització de nanopartícules de metall a més de ser respectuosos amb el medi ambient . Així doncs, s'ha utilitzat el biopolímer quitosan com un reactiu combinat de reducció i anivellament per a la producció de solucions col·∙loïdals estables de nanopartícules de plata. Els recobriments de nanopartícules de plata amb quitosan incorporat semblen ser eficaços enfront dels bacteris Staphylococcus aureus i Escherichia coli . Els resultats obtinguts mostren una clara d ependència entre la reducció bacteriana i la quantitat de plata impregnada , la qual varia depenent del mètode emprat per fixar el recobriment.Contact lenses, especially extended -­‐ wear, have high risks to develop bacterial colonies on its surface, which can cause major infections to the user, such as microbial keratitis (MK), contact lens related acute red eye ( CLARE), contact lens peripheral ulcer (CLPU ) and infiltrative keratit is (IK) . Therefore, the main objective of this work is the development of surface coatings for contact lenses that prevent the formation of bacterial biofilms. For this purpose, silver nanoparticles (AgNPs ) have been used as they are universally recognized for their broad -­‐ spectrum antibacterial action , contributing thus to bacterial disinfection and providing a protective function. Because of the agglom eration and precipitation of nanoparticles in suspension incorporating a stabilizer is necessary. Biopolymers are useful for stabilization of metal nanoparticles in addition to being environmentally friendly . Consequently, the biopolymer chitosan has been used as a combined reducing and capping reagent for the production of stable colloidal solutions of silver nanoparticles. The chitosan -­‐ stabilized s ilver nanoparticles coatings appear to be effective against Staphylococcus aureus and Escherichia coli . The obtained results show a clear dependence between bacterial reduction and the amount of impregnated silver , which varies depending on the method used to set the coating

Sonochemical synthesis and stabilization of concentrated antimicrobial silver-chitosan nanoparticle dispersions

This work reports on a green synthetic route to produce concentrated aqueous dispersions of silver nanoparticles (AgNP) employing high-intensity ultrasound (US) and chitosan (CS) as a non-toxic reducing agent for Ag1 salts and AgNP stabilizer. The sonication simultaneously boosted the synthesis and improved the stability of the AgNP, capping them with CS. Hybrid AgNP-CS antimicrobial dispersions, stable for at least 6 months, were synthesized in a simple single step process. The use of US allowed for applying relatively mild processing temperatures (608C) and reaction time between 30 min and 3 h to obtain concentrated disper- sions of AgNP that otherwise could not be obtained even after 72 h under mechanical stirring at the same reaction conditions. Upon sonication spherical AgNP-CS with a size between 60 and 100 nm were generated, in contrast to the average diameter of 200 nm of the particles obtained by stirring. The antibacterial efficiency of the AgNP-CS hybrids was evaluated against the medically relevant pathogens Staphylococcus aureus and Escherichia coli. The US-synthesized AgNP-CS showed more than 3-fold higher antibacterial activity compared to the particles obtained under stirring, due to their higher concentration and smaller size.Postprint (author's final draft

Recubrimientos antibacterianos sobre las superficies de silicona: Prevención de infecciones oculares por el uso de Lentes de Contacto

Las lentes de contacto, en especial las de uso prolongado, tienen grandes riesgos a desarrollar colonias bacterianas en su superficie, lo que puede provocar grandes infecciones al usuario, como por ejemplo queratitis microbiana (MK), ojo rojo agudo inducido por lente de contacto (CLARE) , úlcera periférica inducida por lente s de contacto (CLPU) y queratitis infiltrativa (IK ). Por este motivo, e l objetivo principal de este trabajo es el desarrollo de recubrimientos superficiales para lentes de contacto que prevengan la formac ión de biopelículas bacterianas. Para ello, se han empleado nanopartículas de plata (AgNPs) ya que son universalmente reconocidas por su acción antibacteriana de amplio espectro contribuyendo por lo tanto, a l a desinfección bacteriana y proporcionando un carácter protector. Debido a la aglomeración y precipitación de las nanopartículas en suspensión es necesaria la incorporación de algún estabilizador. Los biopolímeros son útiles para la estabilización de nano partículas de metal a demás de ser respetuosos con el medio ambiente. Así pues, se ha utilizado el biopolímero quitosano como un reactivo combinado de reducción y nivelación para la producción de soluciones coloidales estables de nanopartículas de plata . L os recubrimientos de nanopartículas de plata con quitosano incorporado parecen ser eficaces frente a las bacterias Staphylococcus aureus y Escherichia coli . L os resultados obtenidos muestran una clara dependencia entre la reducción bacteriana y la cantidad de plata impregnada, la cual varía dependiendo del método empleado para fijar el recubrimiento.Les lents de contacte, especialment aquelles d'ús prolongat, tenen grans riscos a desenvolupar colònies bacterianes a la seva superfície , el que pot provocar grans infeccions a l'usuari, com per exemple queratitis microbiana (MK), ull vermell agut induït per lent de contacte (CLARE), úlcera perifèrica induïda per lents de contacte (CLPU) i queratitis infiltrativa (IK). Per aquest motiu, l'objectiu pr incipal d'aquest treball és el desenvolupament de recobriments superficials per a lents de contacte que previnguin la formació de biopel·∙lícules bacterianes. Per a això, s'han emprat nanopartícules de plata (AgNPs) ja que són universalment reconegudes per la seva acció antibacteriana d'ampli espectre contribuint per tant, a la desinfecció bacteriana i proporcionant un caràcter protector. A causa de l'aglomeració i precipitació de les nanopartícules en suspensió és necessària la incorporació d'algun estabil itzador. Els biopolímers són útils per a l'estabilització de nanopartícules de metall a més de ser respectuosos amb el medi ambient . Així doncs, s'ha utilitzat el biopolímer quitosan com un reactiu combinat de reducció i anivellament per a la producció de solucions col·∙loïdals estables de nanopartícules de plata. Els recobriments de nanopartícules de plata amb quitosan incorporat semblen ser eficaços enfront dels bacteris Staphylococcus aureus i Escherichia coli . Els resultats obtinguts mostren una clara d ependència entre la reducció bacteriana i la quantitat de plata impregnada , la qual varia depenent del mètode emprat per fixar el recobriment.Contact lenses, especially extended -­‐ wear, have high risks to develop bacterial colonies on its surface, which can cause major infections to the user, such as microbial keratitis (MK), contact lens related acute red eye ( CLARE), contact lens peripheral ulcer (CLPU ) and infiltrative keratit is (IK) . Therefore, the main objective of this work is the development of surface coatings for contact lenses that prevent the formation of bacterial biofilms. For this purpose, silver nanoparticles (AgNPs ) have been used as they are universally recognized for their broad -­‐ spectrum antibacterial action , contributing thus to bacterial disinfection and providing a protective function. Because of the agglom eration and precipitation of nanoparticles in suspension incorporating a stabilizer is necessary. Biopolymers are useful for stabilization of metal nanoparticles in addition to being environmentally friendly . Consequently, the biopolymer chitosan has been used as a combined reducing and capping reagent for the production of stable colloidal solutions of silver nanoparticles. The chitosan -­‐ stabilized s ilver nanoparticles coatings appear to be effective against Staphylococcus aureus and Escherichia coli . The obtained results show a clear dependence between bacterial reduction and the amount of impregnated silver , which varies depending on the method used to set the coating

Recubrimientos antibacterianos sobre las superficies de silicona: Prevención de infecciones oculares por el uso de Lentes de Contacto

Las lentes de contacto, en especial las de uso prolongado, tienen grandes riesgos a desarrollar colonias bacterianas en su superficie, lo que puede provocar grandes infecciones al usuario, como por ejemplo queratitis microbiana (MK), ojo rojo agudo inducido por lente de contacto (CLARE) , úlcera periférica inducida por lente s de contacto (CLPU) y queratitis infiltrativa (IK ). Por este motivo, e l objetivo principal de este trabajo es el desarrollo de recubrimientos superficiales para lentes de contacto que prevengan la formac ión de biopelículas bacterianas. Para ello, se han empleado nanopartículas de plata (AgNPs) ya que son universalmente reconocidas por su acción antibacteriana de amplio espectro contribuyendo por lo tanto, a l a desinfección bacteriana y proporcionando un carácter protector. Debido a la aglomeración y precipitación de las nanopartículas en suspensión es necesaria la incorporación de algún estabilizador. Los biopolímeros son útiles para la estabilización de nano partículas de metal a demás de ser respetuosos con el medio ambiente. Así pues, se ha utilizado el biopolímero quitosano como un reactivo combinado de reducción y nivelación para la producción de soluciones coloidales estables de nanopartículas de plata . L os recubrimientos de nanopartículas de plata con quitosano incorporado parecen ser eficaces frente a las bacterias Staphylococcus aureus y Escherichia coli . L os resultados obtenidos muestran una clara dependencia entre la reducción bacteriana y la cantidad de plata impregnada, la cual varía dependiendo del método empleado para fijar el recubrimiento.Les lents de contacte, especialment aquelles d'ús prolongat, tenen grans riscos a desenvolupar colònies bacterianes a la seva superfície , el que pot provocar grans infeccions a l'usuari, com per exemple queratitis microbiana (MK), ull vermell agut induït per lent de contacte (CLARE), úlcera perifèrica induïda per lents de contacte (CLPU) i queratitis infiltrativa (IK). Per aquest motiu, l'objectiu pr incipal d'aquest treball és el desenvolupament de recobriments superficials per a lents de contacte que previnguin la formació de biopel·∙lícules bacterianes. Per a això, s'han emprat nanopartícules de plata (AgNPs) ja que són universalment reconegudes per la seva acció antibacteriana d'ampli espectre contribuint per tant, a la desinfecció bacteriana i proporcionant un caràcter protector. A causa de l'aglomeració i precipitació de les nanopartícules en suspensió és necessària la incorporació d'algun estabil itzador. Els biopolímers són útils per a l'estabilització de nanopartícules de metall a més de ser respectuosos amb el medi ambient . Així doncs, s'ha utilitzat el biopolímer quitosan com un reactiu combinat de reducció i anivellament per a la producció de solucions col·∙loïdals estables de nanopartícules de plata. Els recobriments de nanopartícules de plata amb quitosan incorporat semblen ser eficaços enfront dels bacteris Staphylococcus aureus i Escherichia coli . Els resultats obtinguts mostren una clara d ependència entre la reducció bacteriana i la quantitat de plata impregnada , la qual varia depenent del mètode emprat per fixar el recobriment.Contact lenses, especially extended -­‐ wear, have high risks to develop bacterial colonies on its surface, which can cause major infections to the user, such as microbial keratitis (MK), contact lens related acute red eye ( CLARE), contact lens peripheral ulcer (CLPU ) and infiltrative keratit is (IK) . Therefore, the main objective of this work is the development of surface coatings for contact lenses that prevent the formation of bacterial biofilms. For this purpose, silver nanoparticles (AgNPs ) have been used as they are universally recognized for their broad -­‐ spectrum antibacterial action , contributing thus to bacterial disinfection and providing a protective function. Because of the agglom eration and precipitation of nanoparticles in suspension incorporating a stabilizer is necessary. Biopolymers are useful for stabilization of metal nanoparticles in addition to being environmentally friendly . Consequently, the biopolymer chitosan has been used as a combined reducing and capping reagent for the production of stable colloidal solutions of silver nanoparticles. The chitosan -­‐ stabilized s ilver nanoparticles coatings appear to be effective against Staphylococcus aureus and Escherichia coli . The obtained results show a clear dependence between bacterial reduction and the amount of impregnated silver , which varies depending on the method used to set the coating

Sonochemical synthesis and stabilization of concentrated antimicrobial silver-chitosan nanoparticle dispersions

This work reports on a green synthetic route to produce concentrated aqueous dispersions of silver nanoparticles (AgNP) employing high-intensity ultrasound (US) and chitosan (CS) as a non-toxic reducing agent for Ag1 salts and AgNP stabilizer. The sonication simultaneously boosted the synthesis and improved the stability of the AgNP, capping them with CS. Hybrid AgNP-CS antimicrobial dispersions, stable for at least 6 months, were synthesized in a simple single step process. The use of US allowed for applying relatively mild processing temperatures (608C) and reaction time between 30 min and 3 h to obtain concentrated disper- sions of AgNP that otherwise could not be obtained even after 72 h under mechanical stirring at the same reaction conditions. Upon sonication spherical AgNP-CS with a size between 60 and 100 nm were generated, in contrast to the average diameter of 200 nm of the particles obtained by stirring. The antibacterial efficiency of the AgNP-CS hybrids was evaluated against the medically relevant pathogens Staphylococcus aureus and Escherichia coli. The US-synthesized AgNP-CS showed more than 3-fold higher antibacterial activity compared to the particles obtained under stirring, due to their higher concentration and smaller size