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TítuloO uso de surfactantes na prevenção da adesão microbiana a próteses
Autor(es)Leal, Olinda Daniela Neves
Orientador(es)Rodrigues, L. R.
Data2011
Resumo(s)Actualmente, o recurso a próteses maxilofaciais é comum e constitui uma alternativa quando a cirurgia de reconstrução funcional e estética não são suficientes. Contudo, estas próteses estão sujeitas a contaminação microbiana que pode culminar com o desenvolvimento de infecções e consequente remoção do dispositivo. Vários esforços têm sido conduzidos no sentido de desenvolver novos materiais ou melhorar os existentes, dos quais se destaca o uso de biosurfactantes, dado que conferem às superfícies dos materiais características anti-adesiva e/ou antimicrobianas. Neste sentido, o trabalho desenvolvido na presente dissertação de mestrado teve por objectivo principal o estudo da redução da adesão microbiana a materiais usados em próteses maxilofaciais (borracha de silicone e aço inoxidável 316 L), através da adsorção de biosurfactantes produzidos por bactérias lácticas, tais como a Streptococcus thermophilus A e Lactobacillus paracasei, e da adsorção de surfactantes químicos, nomeadamente o Oxidet® DM20 e o Findet® 1214/N23. Os parâmetros cinéticos foram avaliados no sentido de caracterizar a produção de biosurfactante por ambas as estirpes bacterianas, tendo-se obtido rendimentos de produção reduzidos. A S. thermophilus A revelou uma maior taxa de produção do composto tensioactivo relativamente à L. paracasei. A actividade dos surfactantes foi aferida através da medição da tensão superficial e ângulos de contacto (apenas no caso do aço inoxidável 316 L). O composto que revelou maior poder tensioactivo foi o Oxidet® DM20, enquanto os biosurfactantes apresentaram valores de tensão superficial semelhantes e superiores aos obtidos com os surfactantes químicos. A medição dos ângulos de contacto permitiu verificar que a hidrofilicidade do metal foi aumentada com a adsorção dos dois biosurfactantes e o Findet® 1214/N23. Os ensaios de anti-adesão mostraram uma redução da adesão de 50 a 70 % de Staphylococcus schleifen MFP 5-1 e Candida parapsilosis MFP 16-2 na superfície de poliestireno condicionada com o biosurfactante de S. thermophilus A e Findet® 1214/N23 para a bactéria, e ambos os biosurfactantes para o fungo. Os resultados alcançados com a C. albicans MFP 22-1 foram menos conclusivos. Todavia conseguiu-se uma redução em cerca de 30 % com o Findet® 1214/N23. A adesão da S. schleifen MFP 5-1 à superfície da borracha de silicone foi reduzida em 81 a 90 % com os biosurfactantes e o Findet® 1214/N23, a 1 g/L; enquanto na superfície do aço se obteve uma inibição da adesão de cerca de 34 e 59 % com os biosurfactantes de S. thermophilus A e L. paracasei, respectivamente. Mais uma vez os ensaios com a C. albicans MFP 22-1 revelaram-se inconcludentes, obtendo-se, todavia, uma redução da sua adesão em 60 % com o Findet® 1214/N23 na superfície de silicone. Concluindo, é possível afirmar que os surfactantes, destacando-se os de origem biológica, constituem uma solução possível e interessante para reduzir a adesão microbiana a dispositivos médicos.
Nowadays the use of maxillofacial prostheses is common and constitutes an alternative whenever functional reconstruction and aesthetic surgery is not enough. However, these prostheses are prone to microbial contamination that can lead to infections and the consequent failure and removal of the device. Several efforts have been conducted in order to develop new biomaterials or improve existing ones, highlighting the use of biosurfactants since they confer anti-adhesive and/or antimicrobial characteristics to the surfaces. Based on this, the aim of this thesis was to reduce or inhibit the microbial adhesion to silicone rubber and stainless steel 316 L, materials commonly used in maxillofacial prosthesis, through the adsorption of biosurfactants produced by lactic bacteria, such as Steptococcus thermophilus A and Lactobacillus paracasei, and through the adsorption of chemical surfactants, namely Oxidet® DM20 and Findet® 1214/N23. Kinetic parameters were evaluated to characterize the production of biosurfactants. The yields of biosurfactant production were low. S. thermophilus A revealed a higher production rate as compared to L. paracasei. Surfactants activity was characterized by measurement of surface tension and contact angles (only in stainless steel 316 L). Oxidet® DM20 exhibit more reduction of surface tension, while both biosurfactants showed similar values and superior to the ones obtained for synthetic surfactants. The contact angles measurement showed that the hydrophilicity of metal was increased due to the adsorption of both biosurfactants and Findet® 1214/N23. The anti-adhesion assays revealed a reduction of the adhesion of Staphylococcus schleifen MFP 5-1 and Candida parapsilosis MFP 16-2 between 50 and 70 % in polystyrene cell culture plates with a conditioning film of the two biosurfactants and Findet® 1214/N23, for the bacteria, and only with biosurfactants, in the case of the fungus. The results obtained with C. albicans MFP 22-1 were not conclusive. Notwithstanding, Findet® 1214/N23 decreased the adhesion of this microbe in 30 %. The adhesion of S. schleifen MFP 5-1 to silicone rubber surface decreased 80 to 90 % with adsorption of biosurfactants and Findet® 1214/N23, at 1 g/L; while for the stainless steel surface adsorbed with biosurfactants from S. thermophilus A and L. paracasei a reduction of 34 % and 59 %, was found respectively. Again, the antiadhesion assays in both silicone rubber and stainless steel 316 L with C. albicans MFP 22-1 were inconclusive. Nevertheless, Findet® 1214/N23 adsorbed to silicone rubber decreased it adhesion in 60 %. In conclusion, it is fair to say that the surfactants, namely the ones from biological origin, constitute a possible and interesting solution to reduce the microbial adhesion onto medical devices.
TipomasterThesis
DescriçãoDissertação de mestrado integrado em Engenharia Biomédica (área de especialização em Engenharia Clínica)
URIhttp://hdl.handle.net/1822/19600
AcessoopenAccess
Aparece nas coleções:BUM - Dissertações de Mestrado Integrado
CEB - Dissertações de Mestrado / MSc Dissertations

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