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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/41197| Título: | Incorporação de carvão ativado com atividade antimicrobiana ao poliuretano visando à utilização em cateteres |
| Título(s) alternativo(s): | Incorporation of antimicrobial activated carbon into polyurethane aiming at application in catheters |
| Autor(es): | Santos, Marcos Vinicius Lourenço dos |
| Orientador(es): | Busso, Cleverson |
| Palavras-chave: | Carbono ativado Agentes antiinfecciosos Catéteres Materiais biomédicos Carbon, Activated Anti-infective agents Catheters Biomedical materials |
| Data do documento: | 3-Mar-2026 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Toledo |
| Citação: | SANTOS, Marcos Vinicius Lourenço dos. Incorporação de carvão ativado com atividade antimicrobiana ao poliuretano visando à utilização em cateteres. 2026. Dissertação (Mestrado em Tecnologias em Biociências) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Toledo, 2026. |
| Resumo: | As infecções relacionadas à assistência à saúde associadas ao uso de cateteres intravasculares representam um importante problema de saúde pública devido à elevada morbimortalidade e à crescente resistência microbiana, tornando necessária a busca por materiais capazes de reduzir a colonização bacteriana em dispositivos médicos. Nesse contexto, este estudo teve como objetivo desenvolver e caracterizar compósitos de poliuretano termoplástico incorporados junto a carvão ativado com atividade antimicrobiana para potencial aplicação na fabricação de cateteres. O carvão ativado foi obtido a partir do pseudocaule de Musa sp. e ativado quimicamente com cloreto de zinco, sendo posteriormente incorporado à matriz polimérica em diferentes concentrações. Os materiais produzidos foram avaliados quanto às propriedades mecânicas, morfológicas, químicas e microbiológicas por meio de ensaios de tração, microscopia eletrônica de varredura associada à espectroscopia por dispersão de energia, espectroscopia no infravermelho, granulometria por difração a laser, determinação do ângulo de contato e quantificação da liberação de zinco por espectrometria de absorção atômica. A atividade antimicrobiana foi investigada frente a microrganismos de relevância clínica. Os resultados demonstraram que a incorporação de 5% de carvão ativado proporcionou melhor equilíbrio entre resistência mecânica e atividade antimicrobiana, promovendo redução significativa do crescimento de Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae e Streptococcus pyogenes. Concentrações superiores resultaram em prejuízos à integridade estrutural dos compósitos. As análises estruturais confirmaram a adequada dispersão do carvão ativado na matriz polimérica e evidenciaram a presença de zinco, possivelmente relacionado à atividade antimicrobiana observada. Conclui-se que os compósitos desenvolvidos apresentam potencial para aplicação em cateteres intravasculares, constituindo uma alternativa promissora para a prevenção de infecções associadas a dispositivos médicos ao aliarem propriedades mecânicas adequadas e efetiva atividade antimicrobiana. |
| Abstract: | Healthcare-associated infections related to the use of intravascular catheters represent a significant public health concern due to their high morbidity and mortality rates and the increasing prevalence of antimicrobial resistance, highlighting the need for materials capable of reducing bacterial colonization on medical devices. In this context, the present study aimed to develop and characterize thermoplastic polyurethane composites incorporated with activated carbon exhibiting antimicrobial activity for potential application in catheter manufacturing. The activated carbon was obtained from the pseudostem of Musa sp. and chemically activated with zinc chloride before being incorporated into the polymer matrix at different concentrations. The produced materials were evaluated regarding their mechanical, morphological, chemical, and microbiological properties through tensile testing, scanning electron microscopy coupled with energy-dispersive spectroscopy, Fourier-transform infrared spectroscopy, laser diffraction particle size analysis, contact angle measurements, and zinc release quantification by atomic absorption spectrometry. Antimicrobial activity was investigated against clinically relevant microorganisms. The results demonstrated that the incorporation of 5% activated carbon provided the best balance between mechanical performance and antimicrobial activity, significantly reducing the growth of Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae, and Streptococcus pyogenes. Higher concentrations negatively affected the structural integrity of the composites. Structural analyses confirmed the adequate dispersion of activated carbon within the polymer matrix and revealed the presence of zinc, which may be associated with the observed antimicrobial activity. It can be concluded that the developed composites exhibit potential for application in intravascular catheters, representing a promising alternative for preventing device-associated infections by combining suitable mechanical properties with effective antimicrobial activity. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/41197 |
| Aparece nas coleções: | TD - Programa de Pós-Graduação em Tecnologias em Biociências |
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