Desenvolvimento de MOF Híbrida Ga-MIL-116@AgNPs e nanopartículas do Análogo de Gálio do Azul da Prússia (GaPBNPs) para aplicações no tratamento de infecções odontológicas

Abstract

A falta de medicamentos capazes de estimular a neoformação óssea e combater efetivamente os microrganismos torna o tratamento da periodontite um desafio significativo na odontologia. O presente trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de materiais inovadores, com propriedades antimicrobianas e capacidade de promover neoformação óssea, voltados ao tratamento de infecções odontológicas, particularmente a periodontite. Diante disso, este trabalho propôs a síntese e caracterização de dois sistemas distintos: a estrutura metal-orgânica híbrida Ga-MIL-116 decorada com nanopartículas de prata (Ga-MIL-116@AgNPs) e nanopartículas do análogo de gálio do azul da Prússia (GaPBNPs), obtidas em duas formulações: GaPBNPs-PVP e GaPBNPs-Quelante. Os materiais foram sintetizados por métodos hidro/solvotermal e de duplo precursor, seguindo protocolos otimizados, e caracterizados por técnicas como difração de raios X (DRX), espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia UV-Visível (UV-Vis), análise termogravimétrica (TGA) e microscopia eletrônica de transmissão (MET). Os resultados obtidos confirmaram a formação dos materiais com alta cristalinidade e estabilidade térmica. A incorporação das nanopartículas de prata (AgNPs) ao Ga-MIL-116 foi confirmada pelas modificações observadas nos padrões de DRX, nos espectros de FTIR e através das análises de Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET), associadas ao mapeamento por Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS). A atividade antibacteriana foi avaliada contra Streptococcus mitis e Streptococcus pneumoniae, principais patógenos associados às doenças periodontais. Ga-MIL-116@AgNPs apresentou efeito bactericida significativo em concentrações a partir de 3,9 μg/mL, atribuída à ação sinérgica dos íons gálio e prata, capazes de interferir na membrana bacteriana, inibir processos metabólicos e induzir estresse oxidativo. Por outro lado, GaPBNPs não exibiu atividade antibacteriana nas concentrações testadas, reforçando seu perfil voltado à biocompatibilidade e potencial regenerativo. Ensaios de viabilidade celular em linhagens osteoblásticas MG-63 indicaram que Ga-MIL-116@AgNPs apresentou citotoxicidade em concentrações superiores a 6 μg/mL, enquanto as formulações de GaPBNPs mantiveram viabilidade celular acima de 85% em concentrações até 100 μg/mL, evidenciando maior biocompatibilidade. Os resultados demonstram que Ga-MIL-116@AgNPs se destaca como um material com ação antimicrobiana potente, enquanto GaPBNPs se apresenta como uma plataforma altamente biocompatível, com potencial para aplicações voltadas à regeneração óssea, especialmente como suporte em terapias de reparo tecidual. Esta pesquisa contribui para o avanço dos biomateriais multifuncionais, unindo propriedades antimicrobianas (no caso do Ga-MIL-116@AgNPs) e osteogênicas (no caso do GaPBNPs), abrindo caminho para estudos in vivo e aplicação clínica no tratamento de doenças periodontais.