Repositório Institucional Cruzeiro do Sul Campus Liberdade Dissertações Mestrado em Odontologia
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Tipo: Dissertação
Título: Efeito da incorporação de nanopartículas de prata recobertas por sílica em um compósito experimental: avaliação da atividade antimicrobiana, propriedades ópticas e mecânicas
Título(s) alternativo(s): Effect of the incorporation of silica-coated silver nanoparticles in an experimental composite: evaluation of antimicrobial activity, optical and mechanical properties
Autor(es): Vilela, Mateus Silva
Primeiro Orientador: Rodrigues, Marcela Charantola
metadata.dc.contributor.referee1: Rodrigues, Marcela Charantola
metadata.dc.contributor.referee2: Araki, Ângela Toshie
metadata.dc.contributor.referee3: Zaroni, Wanessa Souza
Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho antimicrobiano de um compósito experimental contendo diferentes percentuais de nanopartículas de prata recobertas por dióxido de silício (Ag@SiO2 NPs) contra o microrganismo Streptococcus mutans. Além disso, este projeto também avaliou os efeitos que a incorporação das Ag@SiO2 NPs têm sobre o grau de conversão, propriedades ópticas (transmitância total e ΔE) e propriedades mecânicas (resistência a flexão biaxial e módulo de elasticidade) dos materiais resinosos. As Ag@SiO2 NPs utilizadas neste estudo foram sintetizadas e caracterizadas em estudo anterior. Uma matriz orgânica à base de BisGMA e TEGDMA (1:1 em mol) foi preparada e percentuais em massa de 1, 3 ou 5% de Ag@SiO2 NPs foram adicionados. Partículas de sílica pirogênica silanizada também foram incorporadas, de forma que o conteúdo inorgânico total correspondesse à 60% em massa de partículas. Como controle, foi mantido um grupo contendo apenas partículas de sílica. Os compósitos experimentais foram avaliados quanto a atividade antimicrobiana com a formação de biofilme oral (n=9) com Streptococcus mutans e analisados quanto ao número de unidades formadoras de colônia (UFC). O grau de conversão (GC) dos materiais foi avaliado através de espectroscopia no infra-vermelho (FTIR) após 24h da fotoativação (n=3). As propriedades ópticas (ΔE e transmitância total - TT) foram avaliadas em espectrofotometria (n=10), e as propriedades mecânicas foram avaliadas em uma máquina de ensaio universal (n=10), através do ensaio de resistência a flexão biaxial (RFB), em que o módulo de elasticidade (ME) dos materiais também é obtido. Os dados obtidos foram avaliados com a análise de variância (ANOVA) complementada pelo teste de Tukey (=0,05). Os resultados de UFC apresentaram uma diminuição significativa para todas as concentrações de Ag@SiO2 NPs avaliadas (p<0,001). Os grupos contendo 1% e 5% de Ag@SiO2 NPs foram semelhantes entre si, e apresentaram as maiores reduções de UFC com valores entre 86,5 e 98,5%. Quanto ao GC, os quatro grupos experimentais apresentaram valores semelhantes entre si (p=0,074), com valores de média entre 77 e 83%. Nas análises de TT (em 470 nm) diferenças estatisticamente significantes foram observadas entre o grupo controle (7,5%) e os demais grupos contendo Ag@SiO2 NPs (de 3,9 a 1,3%), em que percentuais iguais ou maior que 3% de Ag@SiO2 NPs apresentaram resultados semelhantes entre si. Diferenças estatísticas significantes foram observadas para os dados de ΔE para todos os grupos contendo Ag@SiO2 NPs (p<0,001), com valores entre 10 e 22. O grupo 3% apresentou resultados de RFB semelhante ao do grupo controle (110 MPa), enquanto que os grupos 1 e 5% apresentaram valores de RFB (89 e 76 MPa, respectivamente) semelhantes ao grupo 3% (93 MPa), sendo este significantemente menor que o grupo controle. Todos os grupos contendo Ag@SiO2 NPs apresentaram valores de ME semelhantes entre si. Somente o grupo contendo 3% em massa de Ag@SiO2 NPs apresentou valor médio de ME (9 GPa) significantemente menor que o grupo controle (14 GPa). O presente estudo evidencia que a incorporação de Ag@SiO2 NPs nos compósitos experimentais, nos percentuais de 1, 3 e 5% em massa propiciou ao compósito resinoso atividade antimicrobiana expressiva contra com o S. mutans em biofilme oral. A incorporação dos diferentes percentuais de Ag@SiO2 NPs não influenciou o GC dos compósitos experimentais. Entretanto alterações significativas das propriedades ópticas foram observadas, com reduções significantes dos valores de transmitância de luz e dados de ΔE caracterizando mudanças de cor significantes. Alterações em relação as propriedades mecânicas também foram observadas, porém os resultados observados nestas análises não limitam a aplicabilidade clínica do material.
Abstract: This work aimed to evaluate the antimicrobial performance of an experimental composite containing different percentages of silicon dioxide-coated silver nanoparticles (Ag@SiO2 NPs) against the microorganism Streptococcus mutans. Also, this project aimed to evaluate the effects that the incorporation of Ag@SiO2 NPs has on the degree of conversion, optical properties (total transmittance and ΔE) and mechanical properties (biaxial flexural strength and flexural modulus) of resinous materials. The Ag@SiO2 NPs used in this study were synthesized and characterized in a previous study. An organic matrix based on BisGMA and TEGDMA (1: 1 in mol) was prepared and mass percentages of 1, 3 or 5% Ag@SiO2 NPs were added. Particles of silica pyrogenic silanized were also incorporated so that the total inorganic content corresponded to 60% by mass of particles. As a control, a group containing only silica particles was tested. The experimental composites were evaluated according to antimicrobial activity with oral biofilm formation (n=9) with Streptococcus mutans and analyzed according to the numbers of colony-forming units (CFU). The degree of conversion (DC) of the materials was evaluated Fourier Transform Infrared spectroscopy (FTIR) before and after 24h of photoactivation (n=3). The optical properties (ΔE and total transmittance - TT) were evaluated by the spectrophotometry (n=10), and the mechanical properties were evaluated in a universal testing machine (n=10), where the biaxial flexural strength test was performed (BFS), in which the flexural modulus (FM) of the materials is also obtained. The data were subjected to analysis of variance (ANOVA) complemented by the Tukey test (α=0.05). The CFU results denoted a significant decrease in all concentrations of Ag@SiO2 NPs evaluated (p<0.001). The groups containing 1% and 5% by weight of Ag@SiO2 NPs were similar to each other and showed the greatest CFU reductions with values between 86.5 and 98.5%. As for DC, the four experimental groups showed similar values (p=0.074), with values between 77 and 83%. In TT analyzes (at 470 nm), statistically significant differences were observed between the control group (7.5%) and the other groups containing Ag@SiO2 NPs (from 3.9 to 1.3%), in which percentages equal to or greater than 3% of Ag@SiO2 NPs showed similar results. Significant statistical differences were observed for the ΔE data for all groups containing Ag@SiO2 NPs (p<0.001), with values between 10 and 22. The 3% group presented BFS results similar to the control group (110 MPa), as that groups 1 and 5% had BFS values (89 and 76 MPa, respectively) similar to group 3% (93 MPa), which is significantly lower than the control group. All groups containing Ag@SiO2 NPs showed FM values similar to each other. Only the group containing 3% of Ag@SiO2 NPs showed a mean FM value (9 GPa) significantly lower than the control group (14 GPa). The present study shows that the incorporation of Ag@SiO2 NPs in the experimental composites, in the percentages of 1, 3 and 5% provided the resin composite with expressive antimicrobial activity against S. mutans in oral biofilm. The incorporation of the different percentages of Ag@SiO2 NPs did not influence the DC of the experimental composites. However, significant changes in optical properties were observed, with significant reductions in the light transmittance values and ΔE data characterizing significant color changes. Changes about mechanical properties were also observed, but the results observed in these analyses do not limit the clinical applicability of the material.
Palavras-chave: Antibacterianos
Resinas compostas
Biofilmes
CNPq: CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE::ODONTOLOGIA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Cruzeiro do Sul
Sigla da Instituição: Cruzeiro do Sul
Programa: Programa de Pós graduação em Odontologia
Citação: VILELA, M. S. Efeito da incorporação de nanopartículas de prata recobertas por sílica em um compósito experimental: avaliação da atividade antimicrobiana, propriedades ópticas e mecânicas. 2020. 53f. Dissertação (Mestrado em Odontologia) – Universidade Cruzeiro do Sul, São Paulo, 2020.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.cruzeirodosul.edu.br/handle/123456789/1069
Data do documento: 10-Mar-2020
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