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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/60871
IDENTIFICAÇÃO E QUANTIFICAÇÃO DE NANOPARTÍCULAS DE PRATA UTILIZADAS COM FINALIDADE ANTIMICROBIANA EM SUBSTRATOS TEXTEIS
Silver Nanoparticles
Textile Fibers
Functionalized Fabrics
Antimicrobial Activity
Pereira, Renata Aparecida | Date Issued:
2023
Author
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Nacional de Controle de Qualidade em Saúde. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract in Portuguese
Nanotecnologia pode ser definida como a ciência, engenharia e tecnologias conduzidas em nano escala. A nanotecnologia tem potencial para gerar muitos benefícios para a sociedade. Entre as nanopartículas mais utilizadas podemos destacar as de prata. A prata é usada desde a antiguidade e é utilizada em diversos campos da atividade humana. Especialmente, na indústria têxtil, tem sido utilizada na funcionalização de tecidos com atividade antimicrobiana. Além da concentração, as dimensões das nanopartículas de prata parecem ter influência em sua toxicidade e atividade antimicrobiana. Desta forma o objetivo deste trabalho foi impregnar, identificar e quantificar nanopartículas de prata utilizadas com finalidade antimicrobiana em substratos têxteis. O ensaio de impregnação dos substratos de algodão e de poliamida 66 utilizaram diferentes concentrações de solução de nanopartículas de prata e o método empregado foi o pad-dry-cure. Após essa etapa foi avaliado o percentual de absorção da solução (pick-up) impregnada na fibra têxtil. A resistência do tecido à lavagem foi avaliada através do teste de solidez. Para avaliar a concentração de prata total impregnada nas fibras têxteis foi utilizada a Espectrometria de Emissão Óptica por Plasma Acoplado Indutivamente (ICP OES), já para a determinação do tamanho médio e número de partículas mL -1 foi utilizado Espectrometria de Massa por Plasma Acoplado Indutivamente operado no modo partícula unitária (spICP-MS). As figuras de mérito da metodologia por ICP OES foram: linearidade (R 2 = 0,9999), limite de detecção (3,1 µg L -1 ), limite de quantificação (9,3 µg L -1 ), % de recuperação (105 %) e precisão (8%). As figuras de mérito para o estudo das AgNP por spICP-MS foram: limites de detecção de tamanho (20nm), limite de detecção e quantificação do número partícula por mL-1 , respectivamente, (1,7 x 10 4 e 5,8 x 10 4 ). Em relação ao tamanho das nanopartículas na fibra de algodão as três soluções utilizadas apresentaram tamanho médio (nm), 27± 2, 44± 3 e 67± 5.O teste de solidez indicou que após 5 ciclos de lavagem a fibra de algodão perdeu 85% das nanopartículas impregnadas e a fibra de poliamida perdeu 93,3%. A técnica utilizada para impregnar as AgNP nas fibras têxteis demonstrou eficácia, pois foi capaz de realizar um pick-up de mais de 85%, entretanto demonstrou baixa resistência a lavagem, fazendo com que esta técnica somente poderia ser indicada para fibras têxteis de uso único, como por exemplo gaze e algodão hospitalar.
Abstract
Nanotechnology can be defined as science, engineering, and technologies conducted at the nanoscale. Nanotechnology has the potential to generate many benefits for society. Among the most used nanoparticles, we can highlight silver. Silver has been used since antiquity in various fields of human activity. Especially in the textile industry, it has been used to functionalize fabrics with antimicrobial activity. In addition to the concentration, the dimensions of silver nanoparticles seem to influence their toxicity and antimicrobial activity. Thus, this work aimed to impregnate, identify and quantify silver nanoparticles used for antimicrobial purposes in textile substrates. The impregnation test of cotton and polyamide 66 substrates used different concentrations of silver nanoparticle solution, and the method employed was the pad-dry-cure. After this stage, the absorption percentage of the solution (pick-up) impregnated in the textile fiber was evaluated. The resistance of the fabric to washing was evaluated through the fastness test. Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry (ICP OES) was used to evaluate the concentration of total silver impregnated in textile fibers. To determine the mean size and number of particles mL-1 , single particle inductively coupled plasma mass spectrometry (spICP-MS) was used. The figures of merit of the methodology by ICP OES were: linearity (R 2 = 0.9999), limit of detection (3.1 µg L-1 ), limit of quantification (9.3 µg L-1 ), % recovery (105%), and accuracy (8%). The figures of merit for the study of AgNP by spICP-MS were: size detection limits (20nm), detection limit, and quantification of particle number per mL-1 , respectively, (1.7 x 104 and 5.8 x 104 ). Regarding the size of the nanoparticles in the cotton fiber, the three solutions used showed an average size (nm), 27± 2, 44± 3, and 67± 5. The solidity test indicated that after 5 washing cycles, the cotton fiber lost 85 % of the impregnated nanoparticles, and the polyamide fiber lost 93.3%. The technique used to impregnate AgNP in textile fibers was effective, as it performed a pick-up of more than 85%. However, it showed low resistance to washing, meaning that this technique could only be recommended for medical use for single-use textile fibers, such as gauze and cotton.
Keywords
NanotechnologySilver Nanoparticles
Textile Fibers
Functionalized Fabrics
Antimicrobial Activity
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