(Ide@s CONCYTEG, 6 (72): Junio, 2011) ISSN: 2007-2716

Cómo citar: Betancourt-Galindo, R., A. R. Paredes-Ramírez, M. Mata-Padilla, C. Cabrera-Miranda, B. A. Puente-Urbina, S. Sánchez-Valdés y O. RodríguezFernández (2011), “Propiedades antibacteriales de nanocompuestos de PS y PMMA con nanopartículas de plata (NAg) con potenciales aplicaciones en la prevención de infecciones nosocomiales”, Ide@s CONCYTEG, 6 (72), pp. 662674.

Propiedades antibacteriales de nanocompuestos de PS y PMMA con nanopartículas de plata (NAg) con potenciales aplicaciones en la prevención 1 de infecciones nosocomiales Rebeca Betancourt-Galindo2, Alma Rosa Paredes-Ramírez3, Manuel Mata-Padilla4, Cristal Cabrera-Miranda5, Bertha Alicia Puente-Urbina6, Saúl Sánchez-Valdés7 y Oliverio Rodríguez-Fernández8. Resumen En el presente estudio se reporta, como un ejemplo de la aplicación de la nanotecnología en la medicina, la síntesis mediante polimerización en miniemulsión de nanocompuestos de poliestireno (PS) y polimetilmetacrilato (PMMA) con propiedades antibacteriales (Staphylococcus aureus y Escherichia. coli), a través de la incorporación de Nanopartículas de Plata (NAg) modificadas superficialmente. Este tipo de materiales

                                                             1

Los autores agradecen al CONACYT por el financiamiento otorgado a través del proyecto CB-2007/80159, así como al apoyo otorgado a través de la beca para estudios de maestría No. 224316. 2 Doctora en Ciencia de Materiales por el CIMAV. Investigador Titular A del Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA). Miembro del SNI Nivel 1, [email protected] 3 Pediatra Médico, Universidad Autónoma de Tamaulipas con Maestría en Investigación por la Universidad Autónoma de Coahuila. Profesor de la Facultad de Medicina de la UAdeC. Miembro de la Asociación Mexicana para el Estudio de Infecciones Nosocomiales, [email protected] 4 Doctor en Ciencias en Ingeniería Química por la Universidad Autónoma de San Luis Potosí. Posdoctorante en el CIQA, [email protected] 5 Maestría en Tecnología de Polímeros por el Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA). Doctorante por el CIQA, [email protected] 6 Químico Farmacobiólogo por la Universidad Autónoma de Coahuila. Técnico asociado B, [email protected] 7 Doctor en Ingeniería de Materiales por la UANL. Investigador Titular en el CIQA, [email protected] 8 Doctor en Filosofía por Loughborough University of Tech, Inglaterra. Investigador Titular C, Director de Investigación y Vinculación del CIQA, [email protected]

ISBN 978-607-8164-02-8

662

(Ide@s CONCYTEG, 6(72): Junio, 2011)

tienen una aplicación potencial en las áreas de mayor incidencia de IN (unidades de cuidados intensivos, pabellones quirúrgicos y ortopédicos de atención de cuidados intensivos). Los resultados del % de encapsulación y el análisis microbiológico nos permiten proponer que estos materiales nanocompuestos puedan ser aplicados como recubrimientos antibacteriales en paredes de quirófano o salas de hemodiálisis, así como en unidades de nutrición o mobiliario médico. Palabras clave: NAg, Nanocompuestos, polimerización en miniemulsión, infección nosocomial, antibacterial

Summary In this study we report, as an example of the application of nanotechnology in medicine, the synthesis by miniemulsion polymerization of polystyrene (PS) and polymethyl-methacrylate (PMMA) nanocomposites with antibacterial (Staphylococcus Aureus and Escherichia Coli) properties, through incorporation of surface modified Silver Nanoparticles (NAg). These nanocomposites have potential application in areas of higher incidence of nosocomial infections (intensive care units, surgical and orthopedic rooms of acute care). The results of encapsulation % and microbiological analysis of this study suggests that PS/NAg and PMM/NAg nanocomposites can be applied as antibacterial coatings on walls of surgery or dialysis rooms, in nutrition units or for medical furniture. Keywords: NAg, nanocompunds, polymerization in miniemulsion, nosocomial infections, antibacterial.

Introducción Infecciones Nosocomiales n la actualidad, las infecciones

E

a nivel mundial son las heridas quirúrgicas,

nosocomiales (IN) constituyen uno

las vías urinarias y las vías respiratorias. La

de los principales problemas que

máxima

incrementan los índices de morbimortalidad.

infecciones ocurre en unidades de cuidados

Todos los años entre 1.75 y 3 millones (5 al

intensivos y en pabellones quirúrgicos y

10%) de los 35 millones de pacientes

ortopédicos de atención de enfermedades

admitidos en hospitales de cuidados generales

agudas (Ducel et al., 2003). Entre los

adquieren una infección nosocomial. La

microorganismos

prevalencia

frecuencia, causante de IN se encuentran

media

de

las

infecciones

prevalencia

de

este

detectados

aeuruginosa,

tipo

con

de

mayor

nosocomiales en México es del 10 al 15 %.

Pseudomona

Las infecciones nosocomiales más frecuentes

aureus, Escherichia. coli, Cándida albicans y Klebsiellapneumoniae,

Estafilococcus

algunas

de

ellas,

resistentes a múltiples antibióticos.

ISBN 978-607-8164-02-8

663

Propiedades antibacteriales de Nanocompuestos de PS y PMMA con Nanopartículas de Plata (NAg) con potenciales aplicaciones en la prevención de infecciones nosocomiales Rebeca Betancourt-Galindo, Alma Rosa Paredes-Ramírez, Manuel Mata-Padilla, Cristal CabreraMiranda, Bertha Alicia Puente-Urbina, Saúl Sánchez-Valdés, y Oliverio Rodríguez-Fernández.  

Nanopartículas de plata Ante la perspectiva mundial con respecto al grave

problema

de

las

infecciones

nosocomiales, es necesario el desarrollo de nuevos materiales de uso médico con agentes antibacteriales efectivos. Sin embargo, la mayoría

de

los

industrialmente

agentes

(sales

utilizados

cuaternarias

de

amonio, soluciones salinas de metales, y antibióticos) son tóxicos o pobremente efectivos. En contraste, la plata es un desinfectante no tóxico que puede reducir significativamente

muchas

infecciones

bacteriales (Jeong et al., 2005), incluso en partículas de tamaño nanométrico (Morones

Nanocompuestos de polímeros y NAg Los materiales nanocompuestos son de gran interés debido a su habilidad para crear, controlar y manipular objetos a escala nanométrica con el objetivo de producir nuevos

materiales

con

propiedades

específicas, ya sean mecánicas, eléctricas, ópticas,

electroquímicas,

catalíticas

o

estructurales (Ajayan et al., 2003, Blackman, 2009). Estos materiales ofrecen un amplio espectro de aplicaciones en áreas como electrónica, mecánica, energía, ambiental, biología, óptica y medicina.

et al., 2005). Por ejemplo, la introducción de partículas de Actualmente, existen estudios que explican las propiedades antibacteriales de los iones de Ag+ hacia las bacterias. Se cree que el mecanismo del efecto antibacterial de los iones de plata involucra la disminución de tamaño de la membrana citoplasmática o su desprendimiento de la pared celular. Como

plata y específicamente de nanopartículas de este metal en matrices y fibras poliméricas han generado materiales nanocompuestos con altas propiedades antibacteriales (Jeong et al., 2005, Yeo et al., 2003, Fages et al., 2011), los

cuáles

pueden

ser

utilizados

en

dispositivos o instrumentos médicos.

resultado, las moléculas de DNA comienzan a condensarse y a perder su habilidad para replicarse bajo la infiltración de los iones Ag+. Estos iones también interaccionan con

Aplicación de los materiales nanocompuestos en la medicina

los grupos tiol de las proteínas, induciendo la desactivación de las proteínas bacteriales

La aplicación de estos materiales en el área

(Feng et al., 2000).

de la medicina puede traer consigo diferentes

ISBN 978-607-8164-02-8

664

(Ide@s CONCYTEG, 6(72): Junio, 2011)

avances en el mejoramiento de las técnicas de

nanotecnología en la medicina como eje

prevención, diagnóstico, control y tratamiento

central.

de las enfermedades crónico-degenerativas e infecto-contagiosas (EIC), algunas de ellas

En este contexto, surge en la ciudad de

adquiridas

infección

Saltillo Coahuila la Red de Nanotecnología

nosocomial, de mayor prevalencia en nuestro

Aplicada a la Medicina, la cual está

país. Estas enfermedades dan lugar a altos

conformada por un grupo multidisciplinario

índices de morbimortalidad, lo que repercute

de

en altos costos para el sector salud.

nanotecnología, bioquímica, biotecnología,

a

través

de

una

especialistas

en

nanociencia,

electroquímica, biología molecular, genética El uso de nanocompuestos está en rápido

y

crecimiento en el cual los mecanismos

(endocrinología, nutrición, salud pública,

funcionales de las nanopartículas a base de un

pediatría,

metal dentro del sistema biológico complejo

odontología) y del sector productivo. A través

apenas están en proceso de su entendimiento

de este grupo se busca la generación y

(Rogers et al., 2008). Ha sido reconocido en

desarrollo de proyectos e investigaciones

particular por muchas industrias el potencial

como la que se reporta en el presente trabajo,

benéfico de los materiales con nanopartículas

con el principal objetivo de colaborar en la

de plata debido a su fuerte actividad

promoción de la salud y en mejorar la calidad

antimicrobiana contra un amplio espectro de

de vida de la población.

de

diferentes

áreas

infectología,

médicas

fisiología,

bacterias, virus, hongos y por su baja frecuencia de estos a desarrollar resistencia

En este artículo se muestra un ejemplo de un

(Egger, et al., 2009).

estudio básico, realizado bajo el contexto de esta cooperación interdisciplinaria, sobre el

Ante esta perspectiva, y con el objetivo de

efecto que tiene la presencia de las NAg en la

incrementar la competitividad de los sectores

propiedad antibacterial sobre E. Coli y S.

educativo,

industrial

Aureus de los látex de PS y PMMA, el cual se

relacionados con el área de la salud, es

espera que en el corto tiempo permita la

necesario

grupos

aplicación de los materiales nanocompuestos

multidisciplinarios e interdisciplinarios de

de NAg y matrices poliméricas como el PS y

especialistas en diferentes áreas de la ciencia

PMMA, en la prevención de infecciones

y la tecnología que involucren el estudio y

nosocomiales.

aplicación

tecnológico

el

de

desarrollo

la

e

de

nanociencia

ISBN 978-607-8164-02-8

y

la

665

Propiedades antibacteriales de Nanocompuestos de PS y PMMA con Nanopartículas de Plata (NAg) con potenciales aplicaciones en la prevención de infecciones nosocomiales Rebeca Betancourt-Galindo, Alma Rosa Paredes-Ramírez, Manuel Mata-Padilla, Cristal CabreraMiranda, Bertha Alicia Puente-Urbina, Saúl Sánchez-Valdés, y Oliverio Rodríguez-Fernández.  

y obtener así una mejor dispersión de las

Metodología

nanopartículas

Preparación de los nanocompuestos

en

polimerización.

el

Esta

sistema

de

reacción

de

polimerización se realizó bajo atmósfera de La preparación de los materiales poliméricos con la incorporación de las NAg, con un

N2 (99.99 %, de INFRA) a 80 °C.

tamaño de partícula entre 20-30 nm provistas por Sky Spring Nanomaterials (99.95 %), se

Morfología de los nanocompuestos

llevó a cabo a partir de la encapsulación de las NAg modificadas mediante la técnica de

Para determinar el tamaño y forma de las

polimerización en miniemulsión, a una

partículas de NAg encapsuladas con PS y

concentración

2,2-

PMMA se utilizó un microscopio electrónico

azobisisobutironitrilo (AIBN) recristalizado

de barrido con emisión de campo (STEM)

con metanol (Aldrich), de 0.6 g/mL y una

JEOL JSM-7401F (30kV) y un microscopio

concentración de surfactante [S], bromuro de

electrónico de transmisión (TEM) Titán

cetiltrimetil

98%

ETEM (300kV) de FEI, así como un

(Aldrich), de 12.5 g/mL. La reacción de

analizador de imágenes. Las muestras del

polimerización se realizó en un reactor

material encapsulado se prepararon en agua

enchaquetado de vidrio de 100 mL donde se

diluyendo una gota del nanocompuesto y

preparó la solución micelar surfactante/agua

posteriormente se tomó una gota y se colocó

(CTAB/H2O), la cual es agitada a 430 rpm

en una rejilla Lacey carbon para su análisis.

durante 30 minutos. Antes de que finalice el

La

tiempo de agitación se prepara una dispersión

encapsulación se llevó a cabo mediante la

en un vaso de precipitado de 100 mL que

ecuación:

de

amonio

iniciador

[I],

(CTAB)

al

determinación

del

porciento

de

contiene tanto el iniciador como las NAg modificadas,

el

monómero

(Estireno

o

Metilmetacrilato) y el co-monómero (ácido metacrílico al 99 %, Aldrich); esta dispersión se sonificó durante 3 minutos continuos, posteriormente es incorporada al reactor que contiene la solución micelar y juntas son sonificadas durante 2 minutos más con el objetivo de lograr una miniemulsión estable,

ISBN 978-607-8164-02-8

donde D (g) es el polímero encapsulado sobre las NAg modificadas y E (g) es el total de polímero. La cantidad total de polímero fue determinada por la pérdida en peso cuando las

nanopartículas

compuestas

fueron

666

(Ide@s CONCYTEG, 6(72): Junio, 2011)

calentadas

hasta

800

°C

en

un

mediante un espectrofotómetro a 625 nm a 0.8 – 0.10. De esta forma, se obtuvo una

termoanalizador.

suspensión

de

1.5

x

108

UFC/mL.

Posteriormente se prepararon 25 alícuotas de la muestra. Esta suspensión se utilizó en los

Pruebas microbiológicas

primeros 15 – 30 min, para la preparación de Para el análisis microbiológico se utilizaron

las placas de cultivo. Con la ayuda de un

agar Sal y Manitol (Bioxon), una solución

hisopo de algodón estéril se toma la muestra,

buffer de BaSO4 con un pH = 6.86 ± 0.02,

retirando el exceso de líquido al presionar

cultivos frescos en medio sólido de la bacteria

contra las paredes del tubo.

a probar, placas de agar específico para cada microorganismo, con un espesor de 4 mm (24 mL de medio en cajas Petri de 90 mm de diámetro), tubos con solución salina (0.85– 0.9 % de NaCl) estéril, tubos con estándar 0.5 de McFarland para ajustar el número de bacterias aproximado en una suspensión por comparaciones

de

turbidez

entre

la

el

fin

de

evaluar

con un pH de 6.86 ± 0.2, preparado de acuerdo

al

estándar

del

fabricante

y

esterilizado a 121 °C a 15 libras de presión, colocado en cajas Petri e incubado durante 24 horas previas a la siembra para control de calidad, se realizó la siembra de la muestra mediante el método de estriado. Se incubó a

suspensión y el estándar. Con

Enseguida, en una base de agar Sal Manitol

la

actividad

antibacteriana de los diferentes sistemas de polimerización, se realizó un estudio para las bacterias Escherichia coli y Staphylococcus aureus. La preparación de los inóculos para cada una de las bacterias se describe a continuación:

una temperatura de 35 – 37 °C durante 24 horas, después de las cuales se realizó un hueco de 8 mm de diámetro en cada caja Petri con la bacteria, donde se colocaron 100 µg de cada una de las muestras del blanco o control y de las muestras tratadas. Se realizaron lecturas a las 24 y 48 horas. La medición del diámetro de inhibición se realizó con una

A partir de un cultivo fresco (18 – 24 h) en placa, se tomaron con un asa para cultivo 5 unidades formadoras de colonias (UFC) en un tubo con solución salina estéril al 0.9 % y se incubaron a 35 °C durante 2 h. La turbidez se

regla milimétrica al milímetro más cercano observado. El porcentaje de Inhibición de Unidades Formadoras de Colonias (UFC) se calculó con la siguiente ecuación:

ajustó con BaSO4 hasta una escala 0.5 de Mc Farland. La densidad del inóculo se verificó

ISBN 978-607-8164-02-8

667

Propiedades antibacteriales de Nanocompuestos de PS y PMMA con Nanopartículas de Plata (NAg) con potenciales aplicaciones en la prevención de infecciones nosocomiales Rebeca Betancourt-Galindo, Alma Rosa Paredes-Ramírez, Manuel Mata-Padilla, Cristal CabreraMiranda, Bertha Alicia Puente-Urbina, Saúl Sánchez-Valdés, y Oliverio Rodríguez-Fernández.  

en cada caja Petri con la bacteria, un hueco de 8 mm de diámetro y se colocaron 100 µg de cada una de las muestras del blanco o control donde:

y de las muestras tratadas.

% I= Porcentaje de Inhibición, A representa el promedio de Inhibición de UFC viables en las

Después de 24 y 48 horas de incubación a 37

muestras tratadas y B el promedio de

°C, se contaron las colonias y las unidades

Inhibición de UFC viables en muestras

formadoras

control o blancos.

(UFC/mL), a partir del conteo de colonias y

de

colonias

por

mililitro

la dilución respectiva. En base logarítmica, se Para

la

determinación

del

crecimiento

realizó el cálculo de las unidades formadoras

bacteriano por el método de suspensión

de colonias (log10 UFC/mL). Los valores se

cuantitativa por dilución y conteo, se

expresaron como la reducción del crecimiento

utilizaron los tubos que contenían una

bacteriano:

solución de NaCl al 0.9 % con el inóculo bacteriano, los cuales fueron revolucionados en un agitador vortex durante 2 h a 37 °C. La concentración del inóculo se controló al realizar diluciones decimales seriadas 1:10 y

donde:

sembrando 0.1 mL de las diluciones 10-4, 10-5

RCB = Reducción de crecimiento bacteriano.

y 10-6 en una placa de agar Sal Manitol para

A

cada una de las muestras. Las placas se

inmediatamente después de la colocación de

incubaron a una temperatura constante de 37

las muestras tratadas.

°C con una humedad relativa de 90 % durante

B = Promedio de UFC viables de la muestra

24 h. Todos los inóculos se utilizaron dentro

blanco o control a las 48 horas de la

de la primera hora de ser preparados y se

incubación.

consideraron válidos los conteos entre 20 y

C = Promedio de UFC viables de la muestra

200 UFC/mL.

tratada a las 48 horas de la incubación.

=

Promedio

de

UFC

viables

Se tomó una alícuota de 10 mL de cada tubo, se realizaron diluciones seriadas en solución salina 1/10 (hasta 10-6), y se sembró en placas de agar Sal Manitol. Posteriormente se realizó

ISBN 978-607-8164-02-8

668

(Ide@s CONCYTEG, 6(72): Junio, 2011)

Resultados y discusión Polimerización en miniemulsión de los nanocompuestos de PS/NAg y PMMA/Nag En la Figura 1 se muestra la gráfica del % de conversión contra tiempo tanto para PS como

Figura 1. % de conversión vs tiempo (min) para el PS y el PMMA. [I] = 0.7 g/L de H2O y [S] =12.5 g/L de H2O.

para PMMA, en donde se observa como incrementa la conversión de monómero durante el proceso de polimerización. Las nanopartículas funcionalizadas que fueron incorporadas a la fase oleica son rodeadas por el surfactante por medio de adsorción, con lo cual se favorecen los sitios de reacción para que ocurra la polimerización, debido a que el área superficial de las NAg se incrementa y hace factible la adsorción del monómero en la

Fuente: elaboración propia.

superficie de las partículas. Sin embargo, la eficiencia de encapsulación en la reacción disminuye

conforme

transcurre

Morfología de los nanocompuestos

la

polimerización posiblemente debido a que las

En las Figuras 2 y 3 se muestra la morfología

cadenas poliméricas producidas en la etapa

final de los nanocompuestos de

inicial de la polimerización ya fueron

modificadas/PS y PMMA, respectivamente;

encapsuladas sobre la superficie de las NAg

donde se puede apreciar que se obtienen

modificadas, con lo cual se detiene la

partículas con una forma esférica y tamaño de

reacción del grupo polimerizable del St o del

partícula > 100 nm, así como también se

MMA con el grupo polimerizable de la

aprecia un cierto grado de encapsulación de

superficie de las NAg (Tang et al., 2006),

las NAg modificadas.

NAg

siendo esto último un factor determinante para no obtener un 100 % de conversión durante la polimerización en miniemulsión.

ISBN 978-607-8164-02-8

669

Propiedades antibacteriales de Nanocompuestos de PS y PMMA con Nanopartículas de Plata (NAg) con potenciales aplicaciones en la prevención de infecciones nosocomiales Rebeca Betancourt-Galindo, Alma Rosa Paredes-Ramírez, Manuel Mata-Padilla, Cristal CabreraMiranda, Bertha Alicia Puente-Urbina, Saúl Sánchez-Valdés, y Oliverio Rodríguez-Fernández.   Figura 2. Micrografía de STEM del dentro de la esfera de PS y/o PMMA. De aquí Nanocompuesto de PS/NAg.

que para lograr un efecto mayor en el proceso

de encapsulación debe de existir una mejor dispersión de las NAg modificadas ya sea incrementando el tiempo de sonificación o agregando un agente de dispersión que reduzca las interacciones entre las NAg (Teixeira et al., 2007).

A pesar de que el MMA es un monómero más Fuente: elaboración propia.

hidrófilo en comparación con el St, los altos % de encapsulación para los nanocompuestos

Figura 3. Micrografía de Nanocompuesto de PMMA/NAg.

TEM

del

de NAg modificadas/PMMA mostrados en la Figura

4

revelan

que

se

logró

una

significativa supresión de la nucleación secundaria.

Es

importante

mencionar

también, que el mecanismo de acción de los nanocompuestos

poliméricos

donde

se

incorpora un agente biocida aún no es completamente claro (Kim et al., 2006; Kim et al., 2007), debido a que diversos factores pueden influir en la actividad antimicrobiana del látex, como por ejemplo su diámetro de partícula o el tipo de bacteria a evaluar, sin embargo la ventaja de que un mayor Fuente: elaboración propia.

contenido de Ag pueda ser eficientemente encapsulado en la matriz polimérica podría

Es importante mencionar que una parte de ellas se encuentra en la superficie de la

tener

un

impacto

directo

sobre

las

propiedades antimicrobianas del látex.

nanopartícula del PS y/o PMMA, lo que se cree que son aglomerados ya que como se observa en la imagen las partículas que se encuentran dispersas son las que quedan

ISBN 978-607-8164-02-8

670

(Ide@s CONCYTEG, 6(72): Junio, 2011)

Figura 4. Porcentaje de Encapsulación, obtenido mediante la ecuación 1, de los Nanocompuestos de PS/NAg y PMMA/NAg

de polimerización se muestra en el cuadro 1 donde se aprecia el % de inhibición y la unidad formadora de colonias (UFC) para las muestras preparadas.

Las

muestras

preparadas

con

PMMA

presentaron un efecto bactericida más alto para la S. Aureus, la cual es atribuida al tamaño de partícula del nanocompuesto ya que a menor tamaño mayor actividad, esto debido a la gran área superficial. Estos Fuente: elaboración propia.

resultados se pueden observar más claramente con

Estudio microbiológico

las

bactericida

imágenes de

los

del

comportamiento

nanocompuestos

de

PMMA/NAg sobre S. Aureus (Figura 5) y El estudio microbiológico contra las bacterias Escherichia coli y Staphylococcus aureus para los látex de PS y PMMA cuando se incorporaron NAg modificadas en la reacción

sobre E. Coli (Figura 6). Estas Figuras muestran claramente los halos de inhibición formados

por

la

presencia

del

látex

nanocompuesto en la caja de petri.

Cuadro 1. Análisis microbiológico de los nanocompuestos de PS y/o PMMA preparados a una [I] = 0.7 g/L de H2O y [S] =12.5 g/L de H2O

Polímero

Nanocompuestos de NAg modificadas/PS y/o PMMA Inhibición (%) UFC (mL-1) E-06 S. Aureus E. Coli S. Aureus E. Coli

PS

21

13

1.39

12.8

PMMA

45

39

1.12

12.0

Fuente: elaboración propia.

ISBN 978-607-8164-02-8

671

Propiedades antibacteriales de Nanocompuestos de PS y PMMA con Nanopartículas de Plata (NAg) con potenciales aplicaciones en la prevención de infecciones nosocomiales Rebeca Betancourt-Galindo, Alma Rosa Paredes-Ramírez, Manuel Mata-Padilla, Cristal CabreraMiranda, Bertha Alicia Puente-Urbina, Saúl Sánchez-Valdés, y Oliverio Rodríguez-Fernández.   Figura 5. Análisis microbiológico del PMMA/NAg nanocompuesto contra Staphylococus aureus

Fuente: elaboración propia. Figura 6. Análisis microbiológico del PMMA/NAg nanocompuesto contra Scherichia coli

Fuente: elaboración propia

Resultados muy similares fueron reportados

PS ya que estas se caracterizan por tener un

trabajando

diferentes

diámetro de partícula menor y mayor área

concentraciones de iniciador y surfactante

superficial, por lo que el contacto con las

bajo las mismas condiciones experimentales

bacterias

(Cabrera-Miranda, 2010).

comparación con los nanocompuestos que

previamente

a

analizadas

es

mayor

en

poseen un diámetro mayor como es el caso de De estos mismos resultados también fue

los de PS, de tal forma que existe una mayor

posible obtener las unidades formadoras de

probabilidad de que se pueda modificar el

colonias (UFC), en donde se observa un

metabolismo de las bacterias, entre otros

efecto más pronunciado para las muestras de

ISBN 978-607-8164-02-8

672

(Ide@s CONCYTEG, 6(72): Junio, 2011)

mecanismos de acción de la plata sobre los microorganismos (Ware et al., 2007).

Blackman A. (2009), Handbook of Metallic Nanoparticles, London, Elsevier. Cabrera-Miranda C. (2010), Preparación de nanocompuestos de PS y/o PMMA incorporando nanopartículas de plata mediante polimerización en miniemulsión, Presentado en CIQA. Coahuila, México, noviembre.

Conclusiones En este estudio se reporta la síntesis de nanocompuestos de PS y PMMA a partir de la

incorporación

de

NAg

modificadas

superficialmente. Los resultados del % de encapsulación y el análisis microbiológico nos permiten proponer que estos materiales nanocompuestos pueden ser aplicados como recubrimientos en paredes de quirófano o salas de hemodiálisis, así como en unidades de nutrición o como recubrimiento de mobiliario

médico,

resistencia

química

proporcionando a

las

una

superficies

expuestas de equipos industriales.

Por otra parte, de acuerdo a la experiencia adquirida en este estudio, se concluye que es prioritario desarrollar este tipo de trabajos a través

de

grupos

multidisciplinarios

e

interdisciplinarios con el fin de generar mayor impacto en la investigación básica y aplicada de la nanotecnología en el área de la medicina.

Bibliografía Ajayan P. M., L. S. Schadler y P. V. Braun (2003), Nanocomposite Science and Technology, Weinheim: WILEY-VCH Verlag GmbH Co. KGaA.

ISBN 978-607-8164-02-8

Ducel G., J. Fabry y L. Nicolle (2003), Prevención de las infecciones nosocomiales GUÍA PRÁCTICA, Malta: OMS. Egger, S., R. P. Lehmann, M. J. Height, M. J. Loessner y M. Schuppler (2009), “Antimicrobial Properties of a Novel SilverSilica Nanocomposite Material”, Appl. Environ. Microbiol., 75, pp. 2973-2976. Fages E., J. Pascual, O. Fenollar, D. GarcíaSanoguera y R. Balart (2011), “Study of Antibacterial Properties of Polypropylene Filled with Surfactant-Coated Silver Nanoparticles”, Polym. Eng. Sci., 51 (4), pp 804-811. Feng Q. L., J. Wu, G. Q. Chen, F. Z. Cui, T. N. Kim, J. O. Kim (2000), “A mechanistic study of the antibacterial effect of silver ions on Escherichia coli and Staphylococcus aureus“, J. Biomed. Mater. Res., 52 (4), pp. 662-668. Jeong S. H., Y. H. Hwang y S. Ch. Yi (2005), “Antibacterial properties of padded PE/PE nonwovens incorporating nano-sized silver colloids”, J. Mater. Sci, 40, pp. 5413-5418. Kim S., H. J. Kim (2006), “Anti-bacterial performance of colloidal silver-treated laminate wood flooring”, International Biodeterioration & Biodegradation, 57 (3), pp. 155-162. Kim J., E. Kuk, K. N. Yu, J. H. Kim, H. J. Lee, S. H. Kim, Y. K. Park, Y. H. Park, Ch. Y. Hwang, Y. K. Kim, Y. S. Lee, D. H. Jeong, M. H. Cho (2007), “Antimicrobial effects of silver nanoparticles” Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, and Medicine, 3(1), pp. 95-101. Morones J. R., J. L. Elechiguerra, A. Camacho, K. Holt, J. B. Kouri, J. T. Ramirez y M. J. Yacaman (2005), “The bactericidal effect of

673

Propiedades antibacteriales de Nanocompuestos de PS y PMMA con Nanopartículas de Plata (NAg) con potenciales aplicaciones en la prevención de infecciones nosocomiales Rebeca Betancourt-Galindo, Alma Rosa Paredes-Ramírez, Manuel Mata-Padilla, Cristal CabreraMiranda, Bertha Alicia Puente-Urbina, Saúl Sánchez-Valdés, y Oliverio Rodríguez-Fernández.   silver nanoparticles”, Nanotechnology, 16 (10), pp. 2346-2352. Rogers, J. V., C. V. Parkinson, Y. W. Choi, J. L. Speshock y S. M. Hussain (2008), “A Preliminary Assessment of Silver Nanoparticle Inhibition of Monkeypox Virus Plaque Formation”, Nanoscale Res Lett, 3, pp. 129-133. Tang E., G. Cheng y X. Ma (2006), “Preparation of nano-ZnO/PMMA composite particles via grafting of the copolymer onto the surface of zinc oxide nanoparticles”, Powder Technology, 161(3), pp. 209-214. Teixeira P. C., G. M. Leite, R. J. Domingues, J. Silva, P. A. Gibbs y J. P. Ferreira (2007), “Antimicrobial effects of a microemulsion and a nanoemulsion on enteric and other pathogens and biofilms“ International Journal of Food Microbiology, 118 (1), pp. 15-19. Ware, G. W. y D. M. Whitacre (2007), Reviews of Environmental Contamination and Toxicology, Springer Science + Business Media, LLC, Vol. 191. Yeo S. Y. y S. H. Jeong (2003), “Preparation and characterization of polypropylene/silver nanocomposite fibers”, Polym. Int., 52 (7), pp.1053-1057.

ISBN 978-607-8164-02-8

674