Biofuncionalización de superficies para aplicación en dispositivos médicos

La creciente incidencia de infecciones asociadas a implantes en conjunto con la resistencia bacteriana a los antimicrobianos ha estimulado la búsqueda de nuevos materiales que sean capaces de inhibir el crecimiento bacteriano. Para esto, se han desarrollado diversas estrategias de modificación superficial como la adsorción de antibióticos, polímeros o moléculas fotoactivas, entre otras. Sin embargo, la mayoría de ellas sólo presentan propiedades bacteriostáticas, sin lograr un material con propiedades bactericidas. El objetivo de este trabajo es diseñar estrategias sencillas de modificación de titanio utilizando biomoléculas para obtener materiales biocompatibles con propiedades antimicrobianas. Con este fin se utilizaron dos biomoléculas: poli-L-lisina (PLL, un polímero del aminoácido lisina), que actúa como mediador para la incorporación de nanopartículas plata (AgNPs), cuya capacidad antimicrobiana es ampliamente conocida y lactoferrina (Lf), una proteína láctea con propiedades antibacterianas y osteoregeneradoras. Particularmente, se analizó el efecto combinado de esta proteína con AgNPs en una misma superficie. Se estudió la morfología de las superficies obtenidas mediante Microscopia de Fuerzas Atómicas (AFM) y la composición química de las mismas a través de Espectroscopia infrarroja (FTIR) y Espectroscopía fotoelectrónica de rayos X (XPS). Se realizaron ensayos de inhibición de crecimiento bacteriano frente a Pseudomonas aeruginosa y Staphyloccocus aureus, dos microorganismos frecuentemente encontrados en las infecciones asociadas a implantes. Por último, se evaluó la capacidad osteointegradora de los distintos sustratos de Ti funcionalizado, mediante ensayos de adhesión y proliferación de osteoblastos. Los resultados indicaron que la presencia de PLL promueve la adsorción de AgNPs individuales, contrariamente a lo que ocurre en sustratos sin funcionalizar, en el que se forman agregados con menor cubrimiento. Se encontró que estas superficies presentan actividad bactericida frente a ambas cepas bacterianas, independientemente del tamaño de AgNPs utilizado. Los sustratos funcionalizados con Lf y AgNPs mostraron una reducción del 90% de bacterias viables en la superficie. Asimismo, se obtuvo una buena respuesta de las células óseas en relación a su adhesión y proliferación sobre ambas superficies. En conclusión, la utilización de PLL promueve y optimiza la adhesión de AgNPs a la superficie de Ti, lográndose efecto bactericida. La combinación de Lf y AgNPs generan un sustrato adecuado para el crecimiento oseo con propiedades bacteriostáticas. Las modificaciones superficiales propuestas en este trabajo mejorarían el desempeño de materiales implantables y reducirían el riesgo de infecciones bacterianas, mejorando la calidad de vida del paciente.Universidad Nacional de La Plat

Biofuncionalización de superficies para aplicación en dispositivos médicos

La creciente incidencia de infecciones asociadas a implantes en conjunto con la resistencia bacteriana a los antimicrobianos ha estimulado la búsqueda de nuevos materiales que sean capaces de inhibir el crecimiento bacteriano. Para esto, se han desarrollado diversas estrategias de modificación superficial como la adsorción de antibióticos, polímeros o moléculas fotoactivas, entre otras. Sin embargo, la mayoría de ellas sólo presentan propiedades bacteriostáticas, sin lograr un material con propiedades bactericidas. El objetivo de este trabajo es diseñar estrategias sencillas de modificación de titanio utilizando biomoléculas para obtener materiales biocompatibles con propiedades antimicrobianas. Con este fin se utilizaron dos biomoléculas: poli-L-lisina (PLL, un polímero del aminoácido lisina), que actúa como mediador para la incorporación de nanopartículas plata (AgNPs), cuya capacidad antimicrobiana es ampliamente conocida y lactoferrina (Lf), una proteína láctea con propiedades antibacterianas y osteoregeneradoras. Particularmente, se analizó el efecto combinado de esta proteína con AgNPs en una misma superficie. Se estudió la morfología de las superficies obtenidas mediante Microscopia de Fuerzas Atómicas (AFM) y la composición química de las mismas a través de Espectroscopia infrarroja (FTIR) y Espectroscopía fotoelectrónica de rayos X (XPS). Se realizaron ensayos de inhibición de crecimiento bacteriano frente a Pseudomonas aeruginosa y Staphyloccocus aureus, dos microorganismos frecuentemente encontrados en las infecciones asociadas a implantes. Por último, se evaluó la capacidad osteointegradora de los distintos sustratos de Ti funcionalizado, mediante ensayos de adhesión y proliferación de osteoblastos. Los resultados indicaron que la presencia de PLL promueve la adsorción de AgNPs individuales, contrariamente a lo que ocurre en sustratos sin funcionalizar, en el que se forman agregados con menor cubrimiento. Se encontró que estas superficies presentan actividad bactericida frente a ambas cepas bacterianas, independientemente del tamaño de AgNPs utilizado. Los sustratos funcionalizados con Lf y AgNPs mostraron una reducción del 90% de bacterias viables en la superficie. Asimismo, se obtuvo una buena respuesta de las células óseas en relación a su adhesión y proliferación sobre ambas superficies. En conclusión, la utilización de PLL promueve y optimiza la adhesión de AgNPs a la superficie de Ti, lográndose efecto bactericida. La combinación de Lf y AgNPs generan un sustrato adecuado para el crecimiento oseo con propiedades bacteriostáticas. Las modificaciones superficiales propuestas en este trabajo mejorarían el desempeño de materiales implantables y reducirían el riesgo de infecciones bacterianas, mejorando la calidad de vida del paciente.Universidad Nacional de La Plat

Biofuncionalización de superficies para aplicación en dispositivos médicos

La creciente incidencia de infecciones asociadas a implantes en conjunto con la resistencia bacteriana a los antimicrobianos ha estimulado la búsqueda de nuevos materiales que sean capaces de inhibir el crecimiento bacteriano. Para esto, se han desarrollado diversas estrategias de modificación superficial como la adsorción de antibióticos, polímeros o moléculas fotoactivas, entre otras. Sin embargo, la mayoría de ellas sólo presentan propiedades bacteriostáticas, sin lograr un material con propiedades bactericidas. El objetivo de este trabajo es diseñar estrategias sencillas de modificación de titanio utilizando biomoléculas para obtener materiales biocompatibles con propiedades antimicrobianas. Con este fin se utilizaron dos biomoléculas: poli-L-lisina (PLL, un polímero del aminoácido lisina), que actúa como mediador para la incorporación de nanopartículas plata (AgNPs), cuya capacidad antimicrobiana es ampliamente conocida y lactoferrina (Lf), una proteína láctea con propiedades antibacterianas y osteoregeneradoras. Particularmente, se analizó el efecto combinado de esta proteína con AgNPs en una misma superficie. Se estudió la morfología de las superficies obtenidas mediante Microscopia de Fuerzas Atómicas (AFM) y la composición química de las mismas a través de Espectroscopia infrarroja (FTIR) y Espectroscopía fotoelectrónica de rayos X (XPS). Se realizaron ensayos de inhibición de crecimiento bacteriano frente a Pseudomonas aeruginosa y Staphyloccocus aureus, dos microorganismos frecuentemente encontrados en las infecciones asociadas a implantes. Por último, se evaluó la capacidad osteointegradora de los distintos sustratos de Ti funcionalizado, mediante ensayos de adhesión y proliferación de osteoblastos. Los resultados indicaron que la presencia de PLL promueve la adsorción de AgNPs individuales, contrariamente a lo que ocurre en sustratos sin funcionalizar, en el que se forman agregados con menor cubrimiento. Se encontró que estas superficies presentan actividad bactericida frente a ambas cepas bacterianas, independientemente del tamaño de AgNPs utilizado. Los sustratos funcionalizados con Lf y AgNPs mostraron una reducción del 90% de bacterias viables en la superficie. Asimismo, se obtuvo una buena respuesta de las células óseas en relación a su adhesión y proliferación sobre ambas superficies. En conclusión, la utilización de PLL promueve y optimiza la adhesión de AgNPs a la superficie de Ti, lográndose efecto bactericida. La combinación de Lf y AgNPs generan un sustrato adecuado para el crecimiento oseo con propiedades bacteriostáticas. Las modificaciones superficiales propuestas en este trabajo mejorarían el desempeño de materiales implantables y reducirían el riesgo de infecciones bacterianas, mejorando la calidad de vida del paciente.Universidad Nacional de La Plat

Ventilator-associated pneumonia treatment: mortality cofactor in positive COVID-19 patients

El objetivo general de este trabajo es contribuir a la prevención de la NAV por medio de la funcionalización de las superficies interna y externa del tubo endotraqueal empleado en la ventilación mecánica. La modificación se realiza mediante el depósito de una delgada película de hidrogeles biocompatibles y biodegradables cargados con agentes antimicrobianos convencionales (antibióticos) y no convencionales (nanopartículas de plata, AgNPs) para combatir la formación de los biofilms bacterianos que generan la NAV. Los hidrogeles proporcionan control espacial y temporal sobre la liberación de los agentes terapéuticos debido a su degradabilidad controlable y capacidad para proteger a los medicamentos lábiles, permitiendo, además, alcanzar concentraciones locales superiores a las obtenidas por administración sistémica. Para alcanzar los objetivos, se ha optimizado la síntesis de un hidrogel en base a polietilenglicol capaz de adherirse fuertemente a la superficie de cloruro de polivinilo del tubo endotraqueal. Se logró recubrir la superficie del tubo con el hidrogel, comprobándose una buena estabilidad mecánica tanto para el hidrogel deshidratado como para el mismo hidratado. Se analizaron diferentes rutas de incorporación de los agentes antimicrobianos, encontrándose que la más adecuada es el agregado de éstos al polímero precursor del hidrogel. Los hidrogeles modificados con AgNPs presentan características de adhesión y estabilidad similares a las de los hidrogeles sin modificar. Al momento de escribir este trabajo se están llevando cabo los experimentos tendientes a determinar la capacidad antimicrobiana de las superficies modificadas.The general objective of this work is to contribute to the prevention of VAP through the functionalization of the internal and external surfaces of the endotracheal tube used in mechanical ventilation. The modification is carried out by depositing a thin film of biocompatible and biodegradable hydrogels loaded with antibiotics and non-conventional antimicrobial agents (silver nanoparticles, AgNPs) to inhibit the formation of bacterial biofilms generating NAV. Hydrogels provide spatial and temporal control over the release of therapeutic agents due to their controllable degradability and ability to protect labile drugs. In addition, higher antibiotic local concentration than those obtained by systemic administration can be reached. To achieve these objectives, the synthesis of a hydrogel based on polyethylene glycol which is capable of strongly adhere to the polyvinyl chloride surface of the endotracheal tube has been optimized. It was possible to cover the surface of the tube with the hydrogel, which showed good mechanical stability for both the dehydrated hydrogel and the hydrated one. Different routes of incorporation of antimicrobial agents were investigated, finding that the most suitable is the addition of these agents to the precursor polymer of the hydrogel. Hydrogels loaded with AgNPs have similar adhesion and stability to the unloaded hydrogels. Experiments are being carried out to determine the antimicrobial capacity of these modified surfaces.Este desarrollo es financiado mediante el Programa de Articulación y Fortalecimiento Federal de las Capacidades en Ciencia y Tecnología COVID-19, Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación, Argentina (2020).Secretaría de Ciencia y Técnic

HIDROGELES BIODEGRADABLES SOBRE SUPERFICIES DE INTERÉS EN CIRUGÍA PROTÉSICA: HACIA UN SISTEMA ÓPTIMO PARA LA LIBERACIÓN LOCAL DE AGENTES TERAPÉUTICOS

La incorporación al cuerpo de biomateriales en forma de tornillos, alambres, clavos, etc. es una práctica quirúrgica generalizada para mantener los huesos dañados en su alineación adecuada o para reemplazar hueso dañado o tejido conectivo. Las funciones del biomaterial pueden verse comprometidas por diversos factores, tales como las características del paciente (enfermedades crónicas), factores locales (sitio anatómico difícil, infección, etc.) y factores quirúrgicos (técnica quirúrgica, características inadecuadas del implante, etc.). Esto ha estimulado la investigación sobre alternativas terapéuticas para la administración local de compuestos, que posee varias ventajas frente a los tratamientos farmacológicos sistémicos, como la administración específica de uno o más productos en el sitio de la lesión, una menor dosis, y la mitigación de efectos secundarios potencialmente graves. Una de estas estrategias es el recubrimiento de los dispositivos implantables con hidrogeles como vehículo de administración local de agentes terapéuticos. Debido a sus propiedades físicas sintonizables, degradabilidad controlable y capacidad para proteger a los medicamentos lábiles, sirven como una plataforma para controlar la liberación, espacial y temporal, de dichos agentes terapéuticos, pudiendo alcanzarse concentraciones superiores a las obtenidas mediante la funcionalización directa de las superficies. Por otro lado, el Ti y sus aleaciones son los materiales más utilizados en dispositivos implantables ortopédicos debido a sus propiedades mecánicas y de biocompatibilidad. El objetivo del plan de trabajo es diseñar procedimientos para recubrir de Ti con hidrogeles biodegradables, particularmente polietilenglicol malato-citrato (PEGMC), que permitan la incorporación de agentes terapéuticos y cuya función sea regular la interacción del material con los tejidos y/o sean capaces de inhibir la adhesión de microorganismos. Para este fin, se optimizará la síntesis de los hidrogeles y se diseñarán tanto la ruta de funcionalización de Ti como los protocolos adecuados para la incorporación de agentes terapéuticos (antimicrobianos, convencionales y alternativos, factores de regeneración celular, etc.). Se caracterizarán las superficies modificadas desde el punto de vista fisicoquímico y se analizará su desempeño en entornos biológicos adecuados (cultivos celulares, cultivos bacterianos).  Las superficies desarrolladas permitirán la acción sostenida en el tiempo de los agentes terapéuticos, mediante su liberación progresiva al medio, la que será impulsada por gradientes de concentración y mediada por la biodegradación del hidrogel. &nbsp

Multifunctional Titanium Surfaces for Orthopedic Implants: Antimicrobial Activity and Enhanced Osseointegration

The use of implants in orthopedics and dental practice is a widespread surgical procedure to treat diverse diseases. However, peri-implantitis due to infections and/or poor osseointegration can lead to metallic implant failure. The aim of this study was to develop a multifunctional coating on titanium (Ti) surfaces, to simultaneously deal with both issues, by combining antibacterial silver nanoparticles (AgNPs) and regenerative properties of lactoferrin (Lf). A simple and cost-effective methodology that allows the direct multifunctionalization of Ti surfaces was developed. The modified surfaces were characterized by atomic force microscopy (AFM), X-ray photoelectron spectroscopy, and contact angle measurements. Additionally, in vitro preosteoblast cell adhesion, cell viability, and differentiation were evaluated. The antibacterial capability of the surfaces was tested against Staphylococcus aureus as a prosthesis infection model strain. Our results showed that Lf adsorbed on both Ti surfaces and Ti surfaces with adsorbed AgNPs. Simultaneously, the presence of Lf and AgNPs notably improved preosteoblast adhesion, proliferation, and differentiation, whereas it reduced the bacterial colonization by 97.7%. Our findings indicate that this simple method may have potential applications in medical devices to both improve osseointegration and reduce bacterial infection risk, enhancing successful implantation and patients' quality of life.Fil: Ghilini, Fiorela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Fagali, Natalia Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Pissinis, Diego Ezequiel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Benitez, Guillermo Alfredo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Schilardi, Patricia Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentin

Nanofilms of adsorbed thymol formed on titanium surfaces for biomedical applications. Antimicrobial activity and biocompatibility

Titanium (Ti) and its alloys are widely used in the construction of permanent orthopedic and cardiovascular implants. However, one of the most frequent causes of failures are bacterial infections by Staphylococcus aureus. This is aggravated by the abusive use of antibiotics that generate microbial resistance to conventional therapies. As a consequence, new antimicrobial nanotechnologies (AMN) emerge as promising alternatives to prevent prosthetic infections. The aim of this work was to evaluate the antimicrobial effect of an innovative AMN: thymol (TOH, phenolic phytocompound) nanofilms adsorbed on Ti (NPTOH-Ti) against S. aureus. The biocompatibility was also determined using preosteoblast cells (MC3T3-E1). To that end, 1 cm diameter grade 2 Ti discs were used and TOH was adsorbed onto their surface by 2 h immersion in 0.1 M TOH acid solution. NPTOH-Ti was detected by infrared spectroscopy (FTIR-ATR). The antibiofilm activity of NPTOH-Ti and Ti (control) was determined by immersing the metal discs in a suspension of S. aureus (108 bacteria/ml) for 3 h. Subsequently, the number of bacteria adhered on the discs was caunted after sonication by colony forming unit (CFU). In addition, Live/Dead (Invitrogen) staining was used to determine if the adhered bacteria were alive or dead. Finally, biocompatibility of NPTOH-Ti and Ti was assessed by staining the preosteoblast cells with acridine orange. The results showed that NPTOH-Ti has effective anti-biofilm properties. On the one hand, viable bacteria were not observed by the plating count method and Live/Dead staining exhibited only dead (red) bacteria on the surface. On the other hand, control Ti revealed 4 ± 0.5 x105 adhered bacteria that were mostly (95 %) alive (green). In addition, NPTOH-Ti and Ti showed similar cell adhesion and growth (107 ± 12 and 100 ± 16 % respectively; p>0.05). It was concluded that NPTOH-Ti are biocompatible and have anti-biofilm properties which make them promising to prevent prosthetic infections.Fil: Gonzalez, Ariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Miñan, Alejandro Guillermo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Grillo, Claudia Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Schilardi, Patricia Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Fernandez Lorenzo, Monica Alicia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaLXIV Reunión Anual de la Sociedad Argentina de Investigación Clínica; LI Reunión Anual de la Asociación Argentina de Farmacología Experimental; XXI Reunión Anual de la Sociedad Argentina de Biología; XXXI Reunión Anual de la Sociedad Argentina de Protozoología; IX Reunión Anual de la Asociación Argentina de Nanomedicinas y VI Reunión Científica Regional de la Asociación Argentina de Ciencia y Tecnología de Animales de LaboratorioArgentinaSociedad Argentina de Investigación ClínicaAsociación Argentina de Farmacología ExperimentalSociedad Argentina de BiologíaAsociación Argentina de Ciencia y Tecnología de Animales de LaboratorioSociedad Argentina de ProtozoologíaThe Histochemical Societ

Nanotecnologías ecocompatibles para aplicaciones médicas e industriales

El uso indiscriminado de agentes antimicrobianos en la salud humana y en el medio ambiente ha contribuido al desarrollo de microorganismos resistentes a las terapias y procedimientos antimicrobianos habituales. Entre las principales opciones innovadoras propuestas en los últimos años para hallar una respuesta a dicho problema se encuentran aquéllas que utilizan nanopartículas/nanopelículas antimicrobianas y el empleo de fitocompuestos. La aplicación de nanopartículas (NPa) y nanopelículas (NPe) aumenta exponencialmente y se encuentran presentes en productos para consumo, biotecnológicos, para aplicaciones médicas y odontológicas y otros usos industriales. En este contexto, surgen las nanotecnologías ecocompatibles (NEC) cuyo propósito es reducir los riesgos emergentes de los procesos y productos nanotecnológicos tradicionales utilizando "fuentes renovables, de baja o nula toxicidad y que permitan reducir o eliminar el uso y generación de materiales peligrosos" (NNI, NationalNanotechnologyIniciative, U.S., 2014). Entre dichas fuentes renovables se destacan los fitocompuestos fenólicos (FF) debido a que pueden funcionar como agentes reductores para sintetizar NPa y tienen potencialidad de electropolimerizarse o electroadsorberse sobre diversas superficies metálicas formando NPe, ambas con potencial actividad antimicrobiana. De esta manera los FF pueden ser utilizados para reemplazar reactivos tóxicos actualmente empleados en las nanotecnologías tradicionales, disminuyendo el impacto negativo sobre el medio ambiente y la salud humana. Los objetivos principales del trabajo de tesis doctoral son sintetizar NPa y NPe utilizando FF, caracterizar las propiedades fisicoquímicas de las mismas así como determinar su actividad antimicrobiana y su biocompatibilidad en cultivos celulares para establecer sus posibles aplicaciones biomédicas (implantes permanentes o temporales, stens, otros) e industriales. Los resultados preliminares obtenidos incluyen: 1) la síntesis de NPa de plata (NPa Ag) utilizando tres fuentes de FF: ácido gálico (GA), ácido ferúlico (FA) y extracto de té verde (TV) generando nuevos protocolos a partir de los reportados en literatura y 2) la formación de NPe de timol (TOH) sobre titanio (Ti) por la técnica de voltametría cíclica (VC), adaptando la metodología aplicada en trabajos previos del grupo sobre otros metales. Los tamaños estimados por DLS (Dynamic Light Scattering) fueron de 12±4nm, 25±9nm y 20±8nm para las NPa Ag sintetizadas con GA, FA y TV, respectivamente. Los análisis de las NPa Ag por UV-Vis demostraron plamones a los 404nm, 424nm y 429nm para las NPa Ag obtenidas con GA, FA y TV respectivamente. En la figura 1 se pueden observar la señal obtenida por ATR-FTIR para las NPe electroformada sobre Ti (Fig. 1A) y la señal del TOH puro (Fig. 1B). Como puede observarse, ambas señales son similares lo cual sugiere que el TOH se electroadsorbió sobre el Ti. Se concluye que los FF pueden ser utilizados para sintetizar NPa y NPe empleando NEC que permiten reducir la utilización de reactivos perjudiciales para el medio ambiente.Universidad Nacional de La Plat

Smoothening Mechanism of Thiourea on Silver Electrodeposition : Real Time Imaging of the Growth Front Evolution

Ag electrodeposits were grown on a polycrystalline Ag cathode at either 0.01 or 1 mA cm-2 from aqueous 5 × 10-3 M Ag2SO4 + 10-2 M H2SO4 + 0.5 M Na2SO4, in the absence and presence of different amounts of thiourea (TU). The cathode/solution interface evolution in a quasi-bidimensional electrochemical cell was followed with a video microscope imaging system. From TU-free solution a nodular morphology at 0.01 mA cm-2 and a branched morphology at 1 mA cm-2 were observed. At 0.01 mA cm-2 the presence of TU drove the interface motion to a stable roughness regime by suppressing the nucleation and growth of instabilities. Accordingly, the characteristics of the growth front were consistent with the predictions of the Edwards−Wilkinson equation for the interface motion. At 1 mA cm-2, those electrodeposits grown in the presence of TU showed a decrease in both the nucleation and growth rates of instabilities, although they were not fully suppressed.Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicada

Nanotecnologías ecocompatibles para aplicaciones médicas e industriales

El uso indiscriminado de agentes antimicrobianos en la salud humana y en el medio ambiente ha contribuido al desarrollo de microorganismos resistentes a las terapias y procedimientos antimicrobianos habituales. Entre las principales opciones innovadoras propuestas en los últimos años para hallar una respuesta a dicho problema se encuentran aquéllas que utilizan nanopartículas/nanopelículas antimicrobianas y el empleo de fitocompuestos. La aplicación de nanopartículas (NPa) y nanopelículas (NPe) aumenta exponencialmente y se encuentran presentes en productos para consumo, biotecnológicos, para aplicaciones médicas y odontológicas y otros usos industriales. En este contexto, surgen las nanotecnologías ecocompatibles (NEC) cuyo propósito es reducir los riesgos emergentes de los procesos y productos nanotecnológicos tradicionales utilizando "fuentes renovables, de baja o nula toxicidad y que permitan reducir o eliminar el uso y generación de materiales peligrosos" (NNI, NationalNanotechnologyIniciative, U.S., 2014). Entre dichas fuentes renovables se destacan los fitocompuestos fenólicos (FF) debido a que pueden funcionar como agentes reductores para sintetizar NPa y tienen potencialidad de electropolimerizarse o electroadsorberse sobre diversas superficies metálicas formando NPe, ambas con potencial actividad antimicrobiana. De esta manera los FF pueden ser utilizados para reemplazar reactivos tóxicos actualmente empleados en las nanotecnologías tradicionales, disminuyendo el impacto negativo sobre el medio ambiente y la salud humana. Los objetivos principales del trabajo de tesis doctoral son sintetizar NPa y NPe utilizando FF, caracterizar las propiedades fisicoquímicas de las mismas así como determinar su actividad antimicrobiana y su biocompatibilidad en cultivos celulares para establecer sus posibles aplicaciones biomédicas (implantes permanentes o temporales, stens, otros) e industriales. Los resultados preliminares obtenidos incluyen: 1) la síntesis de NPa de plata (NPa Ag) utilizando tres fuentes de FF: ácido gálico (GA), ácido ferúlico (FA) y extracto de té verde (TV) generando nuevos protocolos a partir de los reportados en literatura y 2) la formación de NPe de timol (TOH) sobre titanio (Ti) por la técnica de voltametría cíclica (VC), adaptando la metodología aplicada en trabajos previos del grupo sobre otros metales. Los tamaños estimados por DLS (Dynamic Light Scattering) fueron de 12±4nm, 25±9nm y 20±8nm para las NPa Ag sintetizadas con GA, FA y TV, respectivamente. Los análisis de las NPa Ag por UV-Vis demostraron plamones a los 404nm, 424nm y 429nm para las NPa Ag obtenidas con GA, FA y TV respectivamente. En la figura 1 se pueden observar la señal obtenida por ATR-FTIR para las NPe electroformada sobre Ti (Fig. 1A) y la señal del TOH puro (Fig. 1B). Como puede observarse, ambas señales son similares lo cual sugiere que el TOH se electroadsorbió sobre el Ti. Se concluye que los FF pueden ser utilizados para sintetizar NPa y NPe empleando NEC que permiten reducir la utilización de reactivos perjudiciales para el medio ambiente.Universidad Nacional de La Plat