Efecto de la morfología de nanocompuestos HA/MgO/Pt en sus propiedades antibacterianas bajo activación fotocatalítica

Abstract

Los microorganismos causantes de muchas enfermedades y condiciones médicas comunes se han vuelto resistentes a una amplia gama de medicamentos antimicrobianos. Por lo tanto, es necesario el desarrollo de nuevos agentes antibacterianos, fármacos, vacunas y estrategias en nanotecnología. La hidroxiapatita (HA) es uno de los principales constituyentes de la matriz ósea, es el más estable, más denso y menos soluble de los fosfatos de calcio (CaPs), es biocompatible y bioactiva; su modelo estructural iónico puede aceptar sustituyentes catiónicos y aniónicos, lo que permite adaptar sus propiedades y mejorar su aplicación. Nanopartículas de HA con nanopartículas metálicas y óxidos metálicos pueden ser un material prometedor para combatir las enfermedades infecciosas. Esta investigación se enfoca en la obtención de nanocompuestos de hidroxiapatita dopada con óxido de magnesio y platino a través de la ruta de síntesis solvotermal, a diferentes relaciones surfactante/cosurfactante con el fin de controlar la morfología de los nanocompuestos. Los polvos sintetizados fueron caracterizados empleando varias técnicas como difracción de rayos X (DRX) para determinar su estructura y pureza; Espectroscopía Infrarroja por Transformada de Fourier (FTIR), para identificar los grupos funcionales presentes; Microscopía Electrónica de Barrido (SEM) y Microscopía Electrónica de barrido por Emisión de campo (FESEM) para observar la morfología, tamaño y distribución de las nanopartículas. Posteriormente, se evalúo la actividad antibacteriana mediante el método de difusión por disco frente a bacterias gram- positivas y gram negativas, con y sin radiación ultravioleta. Para fines comparativos y el análisis del efecto de las nanopartículas metálicas y de óxidos metálicos en la actividad antibacteriana, se estudió además, el comportamiento de nanocompuestos dopados con plata. Los resultados demuestran que el método solvotermal es una forma de síntesis prometedora para producir nanopartículas de hidroxiapatita dopada con nanopartículas metálicas y de óxidos metálicos, con determinada morfología y susceptibilidad en bacterias como Streptococcus mutans y Escherichia Coli; mostrando así, el posible uso de este material como antibacteriano.

Abstract: Microorganisms cause many diseases and common medical conditions and they have become resistant to antimicrobial drugs. Therefore, the development of new antibacterial agents, drugs, vaccines and strategies in nanotechnology is necessary. Hydroxyapatite (HA) is one of the main constituents of the bone matrix. It material is the most stable, densest and least soluble of the calcium phosphates (CaPs) and have others qualities like biocompatible and bioactive. Hydroxyapatite Ionic structural model can accept cationic and anionic substituents, which allows to adapt its properties and to improve its application. Hydroxyapatite nanoparticles combined with metal nanoparticles and metal oxides can be a promising material to combat infectious diseases. Research focus is obtain nanocomposites of hydroxyapatite doped with magnesium oxide and platinum. Synthetic route used was solvothermal at different surfactant / cosurfactant ratios in order to control the morphology of the nanocomposites. Synthesized powders were characterized using several techniques such as X-ray diffraction (XRD) to determine their structure and purity; Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), to identify the functional groups present; Scanning Electron Microscopy (SEM) and Field Emission Scanning Electron Microscopy (FESEM) to observe the morphology, size and distribution of nanoparticles. Subsequently, antibacterial activity was evaluated by disc diffusion method whit gram-positive and gram-negative bacteria, with and without ultraviolet radiation. Behavior of nanocomposites doped whit silver was also studied to compare and analyze the effect of metal nanoparticles and metal oxides on bacterial activity. Results demonstrate that the solvothermal method is a promising synthetic form to produce nanoparticles of hydroxyapatite doped with metal nanoparticles and metal oxides with different morphology and susceptibility to Streptococcus mutans and Escherichia coli.