Light-Activated Antibacterial Polymeric Surface Based on Porphycene

A photoactivatable antimicrobial polymeric surface based on a porphycene derivate was efficiently prepared and evaluated to kill pathogenic microorganisms. The development of this self-sterilizing material consisted in the electrochemical polymerization of a peripherally tetra-substituted porphycene bearing benzyl-carbazole groups (Pc-Cbz). The latter were used as electropolymerizable centers, while the porphycene core triggered the photodynamic action. The electrodeposited photodynamic films (P-Pc-Cbz) were obtained in a reproducible and controllable manner. Electrochemistry studies combined with spectroscopic measurements demonstrated that the porphycene core remains unaffected after the electrodeposition process. Moreover, it retains its spectroscopic and photodynamic properties within the polymeric matrix. The photoactive layers were photostable and able to produce reactive oxygen species (ROS) by both photodynamic mechanisms. Also, the antimicrobial efficiency of P-Pc-Cbz was evaluated against two antibiotic-resistant strains (methicillin-resistant Staphylococcus aureus and Escherichia coli), exhibiting an antimicrobial action higher than 99.998% over these Gram-positive and Gram-negative bacteria. This work represents the first electropolymerization of a porphycene derivative and the first porphycene-based photobiocidal surface. P-Pc-Cbz shows great potential as an efficient self-sterilizing coating activated by visible light.Fil: Gonzalez Lopez, Edwin Javier. Universidad Nacional de Río Cuarto. Instituto para el Desarrollo Agroindustrial y de la Salud. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto para el Desarrollo Agroindustrial y de la Salud; ArgentinaFil: Renfige Rodriguez, Yone Melisa. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados; ArgentinaFil: Santamarina, Sofia Carla. Universidad Nacional de Río Cuarto. Instituto para el Desarrollo Agroindustrial y de la Salud. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto para el Desarrollo Agroindustrial y de la Salud; ArgentinaFil: Macor, Lorena Paola. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados; ArgentinaFil: Otero, Luis Alberto. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados; ArgentinaFil: Gervaldo, Miguel Andres. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados; ArgentinaFil: Durantini, Andres Matías. Universidad Nacional de Río Cuarto. Instituto para el Desarrollo Agroindustrial y de la Salud. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto para el Desarrollo Agroindustrial y de la Salud; ArgentinaFil: Durantini, Edgardo Néstor. Universidad Nacional de Río Cuarto. Instituto para el Desarrollo Agroindustrial y de la Salud. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto para el Desarrollo Agroindustrial y de la Salud; ArgentinaFil: Durantini, Javier Esteban. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados; ArgentinaFil: Heredia, Daniel Alejandro. Universidad Nacional de Río Cuarto. Instituto para el Desarrollo Agroindustrial y de la Salud. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto para el Desarrollo Agroindustrial y de la Salud; Argentin

Spectral analysis allows using the DPPH* UV–Vis assay to estimate antioxidant activity of colored compounds

An accurate measurement of antiradical activity to samples, such as herbal extract and natural or synthetic pure compounds, is essential to estimate its scope as antioxidant, for example, in functional foods. The 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH*) UV–Vis assay is the most widely used method for this aim. Nevertheless, it can drive to erroneous results if the spectroscopic properties of each substance, in the reaction medium, are not considered. To overcome this limitation, we present a new methodology based on spectral analysis which, instead of reading at fixed wavelength, uses the UV–Vis spectra of selected compounds, as well as simple algebraic operations and fitting by residual sum of squares. The proposed methodology was assayed successfully to determine the antiradical activity of three compounds: naringin, which does not present absorbance in the absorption band of DPPH*, naringin-Cu(II) complex, with moderate absorbance at this range, and naringin-Fe(III) complex, which shows intense absorption at the studied range. The proposed methodology is simple with a broad scope, since it allows to study the free radical scavenging activity on samples with high color that could not be analyzed, by UV–Vis spectrophotometry, up to the moment.Fil: Celiz, Gustavo. Universidad Nacional de Salta. Facultad de Ciencias Exactas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Salta. Instituto de Investigaciones para la Industria Química. Universidad Nacional de Salta. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones para la Industria Química; ArgentinaFil: Renfige Rodriguez, Yone Melisa. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados; Argentina. Universidad Nacional de Salta. Facultad de Ciencias Exactas; ArgentinaFil: Finetti, Mariela. Universidad Nacional de Salta. Facultad de Ciencias Exactas; Argentin

Electrochemically generated organic polymeric electrodes for application in electronics and optoelectronics

In this chapter some practical applications of electrochemically generated polymers will be described. It will be focused on the utilization of electropolymer electrodes in electronic and optoelectronic devices. Electropolymerization is a very versatile procedure that can be used to construct organic films over metallic contacts or over transparent conducting oxides. By electing the correct polymerization group and the correct desired functionality, a significative number of monomers can be designed and synthetized to generate polymers. Some examples of devices based on electrogenerated organic polymers are solar cells, supercapacitors, and electrochromic devices. Solar cells convert sunlight in electric energy. Light absorption by the photoactive material produces electron-hole pairs, which are later separated, and they travel to the electronic contacts generating an electric work. Supercapacitors can store the energy generated by other energy sources with the ability to transform it in electric energy for its utilization when it is necessary.Fil: Gervaldo, Miguel Andres. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados; ArgentinaFil: Renfige Rodriguez, Yone Melisa. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados; ArgentinaFil: Rubio, Raúl A.. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados; ArgentinaFil: Macor, Lorena Paola. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados; ArgentinaFil: Solis, Claudia Alejandra. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados; ArgentinaFil: Durantini, Javier Esteban. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados; Argentin

BOPHY-Fullerene C60 dyad as a photosensitizer for antimicrobial photodynamic therapy

A novel BOPHY–fullerene C60 dyad (BP-C60) was designed as a heavy-atom-free photosensitizer (PS) with potential uses in photodynamic treatment and reactive oxygen species (ROS)-mediated applications. BP-C60 consists of a BOPHY fluorophore covalently attached to a C60 moiety through a pyrrolidine ring. The BOPHY core works as a visible-light-harvesting antenna, while the fullerene C60 subunit elicits the photodynamic action. This fluorophore–fullerene cycloadduct, obtained by a straightforward synthetic route, was fully characterized and compared with its individual counterparts. The restricted rotation around the single bond connecting the BOPHY and pyrrolidine moieties led to the formation of two atropisomers. Spectroscopic, electrochemical, and computational studies disclose an efficient photoinduced energy/electron transfer process from BOPHY to fullerene C60. Photodynamic studies indicate that BP-C60 produces ROS by both photomechanisms (type I and type II). Moreover, the dyad exhibits higher ROS production efficiency than its individual constitutional components. Preliminary screening of photodynamic inactivation on bacteria models (Staphylococcus aureus and Escherichia coli) demonstrated the ability of this dyad to be used as a heavy-atom-free PS. To the best of our knowledge, this is the first time that not only a BOPHY–fullerene C60 dyad is reported, but also that a BOPHY derivative is applied to photoinactivate microorganisms. This study lays the foundations for the development of new BOPHY-based PSs with plausible applications in the medical field.Fil: Gonzalez Lopez, Edwin Javier. Universidad Nacional de Río Cuarto. Instituto para el Desarrollo Agroindustrial y de la Salud. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto para el Desarrollo Agroindustrial y de la Salud; ArgentinaFil: Sarotti, Ariel Marcelo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Química Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Química Rosario; ArgentinaFil: Martinez, Sol Romina. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados; ArgentinaFil: Macor, Lorena Paola. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados; ArgentinaFil: Durantini, Javier Esteban. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados; ArgentinaFil: Renfige Rodriguez, Yone Melisa. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados; ArgentinaFil: Gervaldo, Miguel Andres. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados; ArgentinaFil: Otero, Luis Alberto. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados; ArgentinaFil: Durantini, Andres Matías. Universidad Nacional de Río Cuarto. Instituto para el Desarrollo Agroindustrial y de la Salud. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto para el Desarrollo Agroindustrial y de la Salud; ArgentinaFil: Durantini, Edgardo Néstor. Universidad Nacional de Río Cuarto. Instituto para el Desarrollo Agroindustrial y de la Salud. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto para el Desarrollo Agroindustrial y de la Salud; ArgentinaFil: Heredia, Daniel Alejandro. Universidad Nacional de Río Cuarto. Instituto para el Desarrollo Agroindustrial y de la Salud. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto para el Desarrollo Agroindustrial y de la Salud; Argentin