Desenvolvimento de um Hidrogel à base de Laponita com liberação controlada de oxigênio para aplicações em feridas cutâneas infectadas

dc.contributor.advisor1Marciano, Fernanda Roberta
dc.contributor.advisor1Lobo, Anderson de Oliveira
dc.creatorCosta Neto, Almiro Mendes da
dc.date.accessioned2025-03-10T21:16:15Z
dc.date.issued2020
dc.description.abstractSkin wounds are a worldwide problem with significant morbidity and mortality, particularly when infection occurs. The most common pathogens are Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus. In tissue repair, control of bacterial colonization is essential. Biomaterials are used in this process, among them, hydrogels with nanoparticles. This work aims at the production of hydrogel based on laponite with controlled release of oxygen for application in infected skin wounds. Many clays are added to polymers to improve their properties, among them, Laponite of formula Na + 0.7 [(Si8Mg5.5Li0.3) O20 (OH) 4]. Substances have been associated with hydrogels to be released into wounds, including oxides in aqueous media. This is an experimental, descriptive and quantitative study verifying in vitro the bactericidal activity of laponite hydrogel with calcium peroxide (CPO) releasing oxygen. E. Coli and S. Aureus were grown. They were formulated in 9% laponite hydrogels with 5% CPO, 10% and 20% laponite. The bactericidal activity of the hydrogels was verified by the size of the inhibitory halo, in millimeters. The relationship between the size of the inhibitory halos and the concentrations was verified through Pearson's Correlation with a significance level of 5%. During the first 5h, the CPO hydrogels in laponite showed increased oxygen release. Considering the release of oxygen present in the hydrogel, dispersing through the medium and inhibiting microbial growth, it was possible to observe the formation of inhibition halos in all tested concentrations. The results showed that the three formulations of 9% laponite containing calcium peroxide were able to inhibit microbial growth by 100%, with halos greater than 9 mm against both bacterial strains. Against S. aureus, it was found that the correlation between the size of the inhibitory halos and the activity of the hydrogels at different concentrations showed a statistically significant difference (p <0.05). Against E. coli there is a strong correlation between the size of the inhibitory halos and the highest concentrations of hydrogel, particularly at 10%, which showed a statistically significant difference. Laponite acted as an efficient barrier to oxygen and showed antomicrobial activities and the hydrogel produced was a potential candidate for the treatment of infections and healing of skin wounds.
dc.description.resumoFeridas cutâneas são um problema de abrangência mundial com morbimortalidade significativa, particularmente quando ocorre infecção. Os patógenos mais comuns são Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa e Staphylococcus aureus. Na reparação tecidual é imprescindível o controle da colonização bacteriana. Biomateriais são utilizados nesse processo, dentre eles, hidrogéis com nanopartículas. Esse trabalho objetivou a produção de hidrogel à base de laponita com liberação controlada de oxigênio para aplicação em feridas cutâneas infectadas. Muitas argilas são adicionadas a polímeros para melhorar suas propriedades dentre elas, a laponita de fórmula Na+ 0,7[(Si8Mg5.5Li0.3)O20(OH)4]. Substâncias vêm sendo associadas aos hidrogéis para serem liberadas nas feridas, inclusive os óxidos em meio aquoso. Trata-se de um estudo experimental, descritivo e quantitativo verificando in vitro a atividade bactericida do hidrogel de laponita com peróxido de cálcio (CPO) liberando oxigênio. Foram cultivadas E. Coli e S. Aureus. Formularam se em hidrogéis de laponita a 9% com CPO a 5%, 10% e 20% em laponita. Verificou-se a atividade bactericida dos hidrogéis pelo tamanho do halo inibitório, em milímetros. A relação entre o tamanho dos halos inibitórios e as concentrações foi verificada por meio da Correlação de Pearson com nível de significância de 5%. Durante as primeiras 5h os hidrogéis de CPO em laponita apresentaram aumento da liberação de oxigênio. Considerando a liberação de oxigênio presente no hidrogel, dispersando-se pelo meio e inibindo o crescimento microbiano, foi possível observar a formação de halos de inibição em todas as concentrações testadas. Os resultados demonstraram que as três formulações de laponita a 9% contendo peróxido de cálcio foram capazes de inibir o crescimento microbiano em 100%, com halos superiores à 9mm contra ambas as cepas bacterianas. Contra S. aureus, verificou se que a correlação entre o tamanho dos halos inibitórios e a atividade dos hidrogéis nas diferentes concentrações demonstrou diferença estatística significativa (p<0,05). Contra E. coli percebe-se forte correlação entre o tamanho dos halos inibitórios e as maiores concentrações de hidrogel, particularmente a 10% que apresentou diferença estatística significativa. A Laponita atuou como barreira eficiente ao oxigênio e apresentou atividades antomicrobianas sendo o hidrogel produzido, um potencial candidato para o tratamento das infecções e cicatrização das feridas cutâneas.
dc.editor.advisorUniversidade Brasil
dc.formatPDF
dc.identifier.urihttps://repositorioacademico.universidadebrasil.edu.br/handle/123456789/970
dc.languagept_BR
dc.publisherUniversidade Brasil
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.departmentUniversidade Brasil
dc.publisher.initialsUB
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação do Curso de Engenharia Biomédica
dc.rightsAcesso Aberto
dc.subjectFeridas cutâneas
dc.subjectHidrogel
dc.subjectLaponita
dc.subjectAtividade bactericida
dc.subjectLiberação controlada de oxigênio
dc.subject.cnpqEngenharia Biomédica (Bioengenharia)
dc.titleDesenvolvimento de um Hidrogel à base de Laponita com liberação controlada de oxigênio para aplicações em feridas cutâneas infectadas
dc.typeDissertação de mestrado

Arquivos

Pacote original

Agora exibindo 1 - 1 de 1
Imagem de Miniatura
Nome:
2020_COSTA NETO, ALMIRO_Eng. Biomédica_Dissertação_Itaquera.pdf
Tamanho:
726.01 KB
Formato:
Adobe Portable Document Format