Funcionalização de materiais poliméricos para aplicação da Inativação fotodinâmica em biofilmes bacterianos (2023)
- Authors:
- Autor USP: ZANGIROLAMI, AMANDA CRISTINA - IFSC
- Unidade: IFSC
- Sigla do Departamento: FCM
- DOI: 10.11606/T.76.2023.tde-28032023-100228
- Subjects: BIOFILMES; BIOPOLÍMEROS; FOTÔNICA
- Keywords: Biofilm; Curcumin; Curcumina; Endotracheal tube; Funcionalização; Functionalization; Tubo endotraqueal
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: As infecções adquiridas no hospital (HAI) são frequentes principalmente devido a introdução de equipamentos médicos nos pacientes como cateteres e tubos endotraqueais. A pandemia pelo coronavírus SARS-CoV-2 agravou o número de pacientes intubados devido a forma mais severa do vírus provocar insuficiência respiratória. A intubação é realizada pela introdução do tubo endotraqueal para facilitar a troca gasosa no paciente, podendo ocorrer a formação do biofilme em sua superfície. O biofilme é uma forma estratégica e de resistência microbiana contra agentes externos, sendo de 10 a 10000 vezes mais resistentes que células planctônicas. A Pneumonia Associada a Ventilação mecânica ocorre com uma probabilidade de 5 a 40% entre pacientes com ventilação, com uma porcentagem de até metade dos pacientes acometidos evoluírem ao óbito. Afim de evitar a formação de biofilme bacterianos e logo, estabelecimento de infecções, este estudo recorreu a uma estratégia de funcionalizar materiais poliméricos recorrendo a moléculas fotossensibilizadoras para aplicação da terapia fotodinâmica para eliminar biofilmes. A terapia fotodinâmica age localmente e não apresenta relatos de resistência bacteriana na literatura. A curcumina, fotossensibilizador natural e aprovada pelo FDA, foi funcionalizada e irradiada por uma fibra difusora acoplada a um laser (450nm). O presente trabalho teve 5 focos principais: caracterizações físico-químicas, otimização da reação de funcionalização nos materiaispoliméricos, otimização da terapia fotodinâmica, construção de um sistema respiratório para simular um paciente intubado e os ensaios pré-clínicos. O tubo funcionalizado revelou uma alta estabilidade, com uma lenta degradação em pHs ácidos e neutros e em temperaturas mais baixas e média. Concentrações baixas de curcumina funcionalizada resultam em uma maior disponibilidade das moléculas, e resultando em uma redução total de biofilme de S. aureus (5R, 100J/cm^[2]) e reduções maiores de 1log em espécies como Pseudomonas aeruginosa, E. coli e Klebsiella pneumoniae e S. aureus resistente a meticilina. Testes de citotoxicidade não revelou evidências de toxicidade em células de mamíferos e o sistema respiratório construído evidenciou a aplicação do tubo funcionalizado irradiado age como uma barreira fotodinâmica, evitando que a infecção migre para o tecido pulmonar. Estudos in vivo foram realizados em modelo suínos, com intubação e ventilação por 24h, resultando em uma redução significativa de biofilme formado no tubo funcionalizado nos animais intubados, sem efeitos adversos na mucosa oral, traqueal e pulmonar
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2023
- Data da defesa: 31.01.2023
- Status:
- Artigo possui versão em acesso aberto em repositório (Green Open Access)
- Versão do Documento:
- Versão submetida (Pré-print)
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-
ABNT
ZANGIROLAMI, Amanda Cristina. Funcionalização de materiais poliméricos para aplicação da Inativação fotodinâmica em biofilmes bacterianos. 2023. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2023. Disponível em: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-28032023-100228/. Acesso em: 05 abr. 2026. -
APA
Zangirolami, A. C. (2023). Funcionalização de materiais poliméricos para aplicação da Inativação fotodinâmica em biofilmes bacterianos (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-28032023-100228/ -
NLM
Zangirolami AC. Funcionalização de materiais poliméricos para aplicação da Inativação fotodinâmica em biofilmes bacterianos [Internet]. 2023 ;[citado 2026 abr. 05 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-28032023-100228/ -
Vancouver
Zangirolami AC. Funcionalização de materiais poliméricos para aplicação da Inativação fotodinâmica em biofilmes bacterianos [Internet]. 2023 ;[citado 2026 abr. 05 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-28032023-100228/ - Inativação fotodinâmica aplicada a biofilmes de S. aureus formados em tubo endotraqueal
- Estudo da funcionalização de materiais poliméricos para inativação fotodinâmica de biofilmes bacterianos
- Impressive photodynamic inactivation of multidrug-resistant hospital bacterial strains and biofilm growing bacteria by imidazolyl cationic porphyrins
- Descontaminação de tubo endotraqueal por terapia fotodinâmica
- Immobilization of photosensitizers at a polymeric materials and pre-clinical studies
- Prevention of ventilation-associated pneumonia by applying a functionalized endotracheal tube and photodynamic therapy
- Impressive biofilm-growing bacteria inactivation
- Photodynamic inactivation applying at S. aureus biofilm developed at endotracheal tube
- Acceleration of newborn rats' development with the use of photobiomodulation and the near possibility of application in human premature babies
- Antibacterial photodynamic inactivation of antibiotic-resistant bacteria and biofilms with nanomolar photosensitizer concentrations
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