Actividad antibacteriana de nanomateriales de CuO, TiO2 y CuO/TiO2 con potencial aplicación en superficies construidas

Abstract

En el presente trabajo se sintetizaron nanomateriales de dióxido de titanio (TiO2) por el método sol-gel con combinación de fases (anatasa y rutilo) mediante el control de la temperatura, realizando tratamientos a 425, 475, 525 y 575°C. Los materiales de óxido de cobre (CuO) se obtuvieron por el método Pechini. También se realizó una mezcla mecánica de TiO2/CuO en proporción 1:1. Las propiedades antimicrobianas de los materiales se evaluaron para determinar su potencial aplicación en la industria de la construcción, específicamente para inhibir la formación de biopelículas en superficies. Los resultados de difracción de rayos X (DRX) y la técnica de Refinamiento Rietveld muestran que la fase rutilo aumenta, teniendo 8.42% a 425°C y 91.65% a 525°C y la fase anatasa disminuye al incrementar la temperatura, pasó de 93.58% en 425°C a 8.35% en 525°C. En los materiales de CuO se observó la fase tenorita y en los compositos hay una combinación de fases anatasa, rutilo y tenorita, la presencia de la fase tenorita favoreció en la respuesta antimicrobiana de los materiales. Los espectros de FTIR (espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier) mostraron la presencia de señales correspondientes a las vibraciones de Ti-O y de Cu-O en ~530 cm-1 observando ligeros cambios respecto a los materiales obtenidos por sol-gel, mientras que los obtenidos por mezcla mecánica no presentaron cambios importantes con respecto a la temperatura. Con los análisis DLS y ELS se obtuvo el tamaño promedio de partícula con valores desde ~225 nm a ~750nm con potencial Z entre -11mV y -21mV. Finalmente, en las evaluaciones de MIC se encontró que el material de CuO/TiO2 a 475°C tuvo mayor actividad inhibitoria para Staphylococcus aureus y Escherichia coli con respecto a los otros materiales de CuO/TiO2, TiO2 y CuO. Este material inhibe la formación de biopelículas en superficies, evitando la proliferación de las bacterias al ambiente