Desarrollo y evaluación de las propiedades fisicoquímicas y antibacterianas de compuestos látex/óxido de zinc para aplicaciones en ingeniería biomédica

Abstract

El látex de caucho natural es un polímero extraído del árbol de caucho (Hevea brasiliensis). Es un material ecológico, sostenible, no derivado del petróleo y de bajo costo. Ha sido empleado en diferentes aplicaciones en el campo biomédico como la regeneración, prótesis e injertos óseos, además de su uso en guantes, catéteres, condones, entre otros. No obstante, no presenta propiedades antibacterianas, lo que podría llevar a una colonización bacteriana en la superficie del material. El óxido de Zinc (ZnO) es un material inorgánico que dentro de sus propiedades presenta actividad antibacteriana, que dependen de diversos factores, entre ellos su morfología. El ZnO puede ser empleado para la modificación del látex con el fin de otorgarle propiedades antibacterianas. Sin embargo, las propiedades antibacterianas de partículas de ZnO, embebidas en el látex no han sido ampliamente estudiadas. En este trabajo, se sinterizaron partículas de ZnO con dos diferentes morfologías y fueron añadidas al látex a diferentes concentraciones con el fin de evaluar las propiedades antibacterianas del compuesto. Los resultados de caracterización por SEM y TEM mostraron la obtención de partículas con morfología esférica y de hojas. Por medio de DRX, se concluyó que ambos tipos de partícula presentan fase cristalina Wurtzita, la más comúnmente encontrada en el ZnO. Mediante EDS se evidenció presencia de las partículas de ZnO por la superficie del compuesto, sin embargo, para la morfología de hojas, se obtuvo una menor exposición en la superficie del compuesto y se pudieron observar agregados de partículas. Con respecto a las pruebas antibacterianas, se encontró que ambos compuestos presentan esta propiedad contra bacterianas Gram negativas y Gram positivas, sin embargo, se evidenció una mayor efectividad antibacteriana en las partículas con morfología esférica. La cual se asoció a la mayor exposición de las partículas de ZnO en la superficie de estos compuestos, en comparación con los desarrollados con morfología de hojas. (Texto tomado de la fuente)

Natural rubber latex is a polymer extracted from the rubber tree (Hevea brasiliensis). It is an ecological, sustainable material, not derived from petroleum and low cost. It has been used in several applications in the biomedical field such as regeneration, prosthetics and bone grafts, in addition to its use in gloves, catheters, condoms, among others. However, it does not have antibacterial properties, which could lead to bacterial colonization on the surface of the material. Zinc oxide (ZnO) is an inorganic material that has antibacterial activity within its properties, which depend on various factors, including its morphology. ZnO can be used to modify latex in order to give it antibacterial properties. Nevertheless, the antibacterial properties of ZnO, embedded in the latex, have not been widely studied. In this work, ZnO particles with two several morphologies were synthesized and added to latex at different concentrations in order to evaluate the antibacterial properties of this compound. The results of characterization by SEM and TEM showed the obtaining of particles with spherical morphology and sheets. Through XRD, it was concluded that both types of particles present Wurtzite crystalline phase, the most commonly found in ZnO. EDS analysis evidenced the presence of ZnO particles on the surface of the compound, however, the morphology of sheets exhibits a lower exposure on the surface of the compound and aggregates of particles could be observed. Regarding the antibacterial tests, it was found that both compounds have this property against Gram-negative and Gram-positive bacteria, however, a greater antibacterial effectiveness was evidenced in the particles with spherical morphology. This relates to greater exposure of ZnO particles on the surface of these compounds, compared to those developed with sheets morphology.