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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/41173| Título: | Nanopartículas de prata (AgNPs): síntese verde, utilizando extrato da borra de café como agente redutor, caracterização e aplicação |
| Título(s) alternativo(s): | Silver nanoparticles (AgNPs): green synthesis using cofee grounds extract as a reducing agent, characterization and application |
| Autor(es): | Miola, Lucas Fuchshuber |
| Orientador(es): | Lima, Mirela Vanin dos Santos |
| Palavras-chave: | Nanopartículas Celulose Borra de café Materiais biomédicos Nanoparticles Cellulose Coffee grounds Biomedical materials |
| Data do documento: | 6-Jul-2026 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Campo Mourao |
| Citação: | MIOLA, Lucas Fuchshuber. Nanopartículas de prata (AgNPs): síntese verde, utilizando extrato da borra de café como agente redutor, caracterização e aplicação. 2026. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Química) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campo Mourão, 2026. |
| Resumo: | A síntese de nanopartículas de prata (AgNPs) por métodos convencionais frequentemente envolve o uso de reagentes tóxicos, fato que tem impulsionado o desenvolvimento de rotas baseadas nos princípios da química verde. Assim, este trabalho teve como objetivo obter AgNPs por síntese verde, aplicando-as na impregnação de membranas de celulose bacteriana (CB) para o desenvolvimento de um biomaterial com propriedades antimicrobianas. As AgNPs foram sintetizadas utilizando extratos aquosos e etanólicos da borra de café como agente redutor e estabilizante, com a adição de citrato de sódio como agente capeante. As membranas de CB foram obtidas a partir do cultivo base em meio natural inoculado com cultura starter de Kombuchá, sendo utilizado de inóculo em meio de cultura sintético para a produção das películas de CB, que, após passarem por purificação, foram submetidas a dois métodos de impregnação por AgNPs. A espectroscopia UV-Vis confirmou a formação das AgNPs, com bandas de absorção características entre 420 e 450 nm, indicando baixa polidispersividade, com partículas de tamanho estimado entre 85 nm e 90 nm pelo cálculo FWHM. A avaliação física das películas de CB demonstrou elevada capacidade de retenção hídrica, com redução de 89,6% da massa após secagem e uma gramatura seca em torno de 307 g/m², indicando a formação de uma barreira física robusta. As análises de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS) confirmaram a incorporação de prata na malha celulósica. Testes de eluição comprovaram a estabilidade do compósito, não evidenciando liberação significativa de AgNPs para uma solução tampão ao longo de 24 horas. Na avaliação da atividade antimicrobiana pelo método de disco de difusão, as películas demonstraram eficácia forte contra patógenos Gram-positivos e Gram-negativos exibindo halos inibitórios equiparáveis aos de antibióticos comerciais. Neste sentido, conclui-se que a matriz polimérica associada às nanopartículas sintetizadas de forma sustentável resultou em um material estável e com potente ação bactericida, apresentando potencial para futuras aplicações em curativos primários, sendo necessários, porém, futuros ensaios in vitro e in vivo para avaliar rigorosamente sua citotoxicidade. |
| Abstract: | The conventional synthesis of silver nanoparticles (AgNPs) often relies on toxic chemicals, motivating the development of environmentally friendly alternatives based on green chemistry principles. This study aimed to synthesize AgNPs through a green route and incorporate them into bacterial cellulose (BC) membranes to develop a biomaterial with antimicrobial properties. AgNPs were synthesized using aqueous and ethanolic coffee grounds extracts as reducing and stabilizing agents, while sodium citrate was employed as a capping agent. BC membranes were produced by cultivating a Kombucha starter culture in a natural medium, followed by inoculation into a synthetic medium for film production. After purification, the membranes were subjected to two AgNP impregnation methods. UV–Vis spectroscopy confirmed the formation of AgNPs, with characteristic surface plasmon resonance bands between 420 and 450 nm. The nanoparticles exhibited low polydispersity, with estimated sizes ranging from 85 to 90 nm based on full width at half maximum (FWHM) calculations. Physical characterization of the BC membranes revealed high water retention capacity, with an 89.6% mass loss after drying and a dry grammage of approximately 307 g/m², indicating the formation of a robust barrier structure. Scanning Electron Microscopy (SEM) and Energy-Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS) confirmed the successful incorporation of silver into the cellulose network. Elution assays demonstrated the stability of the composite material, showing no significant release of AgNPs into a buffer solution over a 24-hour period. Antimicrobial activity, evaluated by the disk diffusion method, revealed strong inhibitory effects against both Gram-positive and Gram-negative bacteria, producing inhibition zones comparable to those of commercial antibiotics. These results demonstrate that bacterial cellulose membranes incorporated with sustainably synthesized silver nanoparticles constitute a stable composite material with significant bactericidal activity. Therefore, this biomaterial shows potential for future applications as a primary wound dressing. Further in vitro and in vivo studies are required to assess its cytotoxicity and confirm its safety for biomedical applications. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/41173 |
| Aparece nas coleções: | CM - Engenharia Química |
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