Síntese e caracterização de óxido de grafeno e seus compósitos poliméricos para revestimentos antibacterianos em superfícies metálicas de titânio

Abstract

A formação de biofilmes é reconhecida como a principal causa de infecções resistentes, incentivando o desenvolvimento de abordagens inovadoras na área da saúde. Estruturas antimicrobianas, como o grafeno, oferecem vantagens como baixa toxicidade, capacidade de superar resistência bacteriana e custos reduzidos. Este estudo teve como objetivo principal desenvolver e avaliar as propriedades biológicas do óxido de grafeno (GO) aplicado em placas de titânio previamente submetidas a ataque químico. Os revestimentos foram compostos por polimetilmetacrilato (PMMA) e óxido de grafeno (GO), sendo testados diferentes parâmetros de esfoliação do GO e estratégias de integração com o PMMA. O GO150w foi sintetizado a partir de grafite natural pelo método de Hummers-Offeman modificado. Variações na síntese e parâmetros de sonicação permitiram a obtenção de óxidos de grafeno com propriedades distintas. As amostras de GO foram testadas quanto à capacidade de inibir biofilmes bacterianos em diferentes concentrações. A amostra GO150w apresentou uma inibição de 56% do biofilme de Escherichia coli nas concentrações mais altas, mas problemas de solubilidade foram observados após 24 horas. A amostra GO7Kw teve resultados insatisfatórios, com maior crescimento bacteriano na menor concentração e apenas 30% de inibição nas concentrações mais altas. Já a amostra de GONaNO3 obteve uma inibição da formação do biofilme frente a bactéria S. aureus de cerca de 53% na concentração de 1,0 mg/mL e cerca de 59% na concentração de 0,5 mg/mL. Para a bactéria E. coli foi possível observar uma inibição da formação de biofilme de cerca de 43% na concentração de 1,0 mg/mL e de 46% em 0,5 mg/mL, mostrando-se promissora como agente antimicrobiano para aplicações biomédicas. Após o óxido de grafeno foi inserido e PMMA para revestir placas de titânio previamente tratadas.