Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10316/39022
Title: Modificação da Superfície de politetrafluoroetileno para resistir a infeções nosocomiais de Pseudomonas aeruginosas
Other Titles: Modification of polytetrafluoroethylene surface to resist nosocomial infections of Pseudomonas aeruginosas
Authors: Carvalho, Daniel Lopes Rosas de 
Orientador: Morais, Paula Maria de Melim Vasconcelos de Vitorino
Piedade, Ana Paula da Fonseca
Keywords: PTFE; Pulverização Catódica; Resistência Antimicrobiana; Infeções Nosocomiais; P.aeruginosa; PTFE; Sputtering; Antimicrobial Resistance; Nosocomial Infections; P.aeruginosa
Issue Date: 17-Jul-2014
Place of publication or event: Coimbra
Abstract: As infeções relacionadas com a implantação, permanente ou temporária, de dispositivos médicos são uma preocupação pública e um fardo económico para entidades e pacientes. Um dos maiores problemas inerentes à utilização de implantes é o risco de infeções nosocomiais, especialmente as provocadas por Pseudomonas aeruginosa (P.aeruginosa). Neste âmbito, e considerando que os materiais poliméricos, em especial o poli(tetrafluoroetileno) (PTFE), são muito utilizados como biomateriais, é importante avaliar a capacidade de resistência microbiana deste tipo de material e, na sua ausência, encontrar soluções para conferir a referida capacidade. Neste trabalho é descrito a deposição e a caracterização de filmes finos de PTFE, e PTFE e poliamida (PTFE/PA), com e sem prata (Ag), por pulverização catódica r.f. magnetrão. A incorporação do elemento metálico justifica-se pelas suas conhecidas propriedades antibacterianas, mas os teores utilizados (~1% at.) tiveram em consideração que concentrações excessivas podem causar dano nas células eucariotas no local de implante. As deposições foram efetuadas em atmosfera inerte de árgon (Ar) e reativa por inserção de ar atmosférico, tendo também variado a atmosfera de arrefecimento após deposição. Todos os filmes finos sem prata não apresentam ordem estrutural; os filmes com incorporação daquele elemento metálico são nanocompósitos onde a prata de dimensões manométricas se encontra dispersa na matriz polimérica amorfa. Com exceção dos filmes finos depositados a partir de dois alvos poliméricos todas as superfícies são hidrófobas. Os valores de tensão de adesão da água indicam que todas as superfícies podem, teoricamente, suportar adesão proteica sem iniciar a cascata de coagulação. Os testes com P.aeruginosa evidenciaram que a energia de superfície e o potencial zeta conferem capacidades distintas no que respeita ao desempenho antimicrobiano de cada superfície. Nenhuma das superfícies sem prata foi capaz de inibir a adesão e proliferação da bactéria em estudo e, das superfícies nanocompósitas, apenas a obtida pela deposição dos dois alvos poliméricos PTFE/PA teve resultados positivos nos três conjuntos de testes in vitro efetuados. O revestimento desenvolvido provou ser eficaz na modificação de implantes de PTFE conferindo-lhes as desejadas propriedades antimicrobianas contra P.aeruginosa.
Infections related to the use, permanent or temporary, of implanted medical devices are a public concern and an economic burden to patients and entities. One of the problems inherent is the risk of nosocomial infections, particularly those caused by Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa). In this context, and considering that polymeric materials, in particular poly (tetrafluoroethylene) (PTFE), are widely used as biomaterials, it is important to assess their ability to resist to infection and, in its absence, find solutions to confer this capacity. This work describes the deposition and characterization of thin films of PTFE and PTFE and polyamide (PTFE/PA), with and without silver (Ag), by rf magnetron sputtering. The incorporation of the metallic element is justified by its known antibacterial properties, but the levels used (~ 1 at.%) took into consideration that excessive concentrations can cause damage in eukaryotic cells at the implant site. The depositions were performed in an inert, argon, and reactive atmosphere, atmospheric air, and the atmosphere cooling after deposition was also varied. Thin films without silver do not exhibit structural order and the films that incorporate the metallic element are nanocomposites with silver of manometric dimensions dispersed in the amorphous polymer matrix. With the exception of thin films deposited from two polymeric targets all surfaces are hydrophobic. The values of water adhesion tension indicate that all surfaces can theoretically withstand protein accession without initiating the coagulation cascade. In vitro tests with P.aeruginosa showed that the surface energy and the zeta potential values provide different capabilities with regard to the antimicrobial performance of each surface. None of the surfaces without silver was able to inhibit the adhesion and proliferation of the studied bacteria, and for the nanocomposite surfaces only those obtained by deposition of two polymeric targets PTFE/PA had positive results in the three sets of tests carried out. These coatings proved effective in modifying PTFE implants with the desired antimicrobial properties against P.aeruginosa.
Description: Dissertação de Mestrado em Engenharia de Materiais apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra
URI: http://hdl.handle.net/10316/39022
Rights: openAccess
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FCTUC Eng.Mecânica - Teses de Mestrado

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