Avaliação das propriedades antimicrobianas de filmes finos de ZnO

Abstract

O objetivo do presente projeto é o de aprofundar um estudo sobre a deposição de filmes finos de ZnO, para revestir superfícies hospitalares, a partir da técnica de pulverização catódica por radiofrequência. Utilizando esta técnica, e pela variação da potência de deposição, foram obtidas diferentes topografias superficiais destas superfícies de ZnO. Todos os filmes finos foram estudados através da utilização de várias técnicas de caracterização. Os resultados evidenciaram que quanto menor a densidade de potência durante a deposição menor a espessura dos filmes finos e a respetiva topografia apresentava-se menos angular, com diminuição de rugosidade. Numa fase posterior, as superfícies de ZnO foram utilizadas na realização de testes antimicrobianos, de modo a inferir qual das superfícies teria uma maior atividade em relação a três estirpes bacterianas usualmente encontradas em ambiente hospitalar: Staphylococcus aureus (S. aureus), Escherichia coli (E. coli) e Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa). Os testes decorreram com e sem irradiação dos filmes finos de ZnO com UV, de modo a analisar o impacto deste tipo de radiação na inibição bacteriana das superfícies. A partir destes resultados, foi selecionado um dos tipos de filmes finos para a realização de testes conjuntamente com um material natural, reportado na literatura como um agente antibacteriano: o óleo de limão. Os halos de inibição avaliados em meio de cultura sólido foram satisfatórios para as estirpes de S. aureus e E. coli em ambas as condições, com e sem irradiação de luz UV. No entanto, o diâmetro dos halos obtidos para os filmes expostos a radiação ultravioleta foram superiores. Este estudo demonstrou a viabilidade de utilizar filmes finos para o revestimento de superfícies não deformáveis de equipamentos presentes em ambiente hospitalar.

The aim of the present project is to deepen a study on deposition of ZnO thin films, to coat hospital surfaces, using radio frequency sputtering technique. From this technique, and by varying the deposition power, different surface topographies of ZnO coatings were obtained. All thin films were studied using several characterization techniques and the results showed that the lower the power density during the deposition, the thinner the thickness of the thin films and the respective topography was less angular, with decreased roughness. ZnO surfaces were used for antimicrobial testing to infer which surface would have the highest activity over three bacterial strains commonly found in a hospital setting: Staphylococcus aureus (S. aureus), Escherichia coli (E. coli) and Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa). The tests were carried out with and without irradiation of ZnO thin films with UV in order to analyze the impact of this type of radiation on bacterial inhibition of surfaces.Subsequently, one of the thin film types was selected to perform tests together with a natural material, reported in the literature as an antibacterial agent: lemon oil. The inhibition halos evaluated in solid culture medium were satisfactory for S. aureus and E. coli strains under both conditions, with and without UV light irradiation. However, the diameter of the halos obtained for films exposed to ultraviolet radiation were larger. This study demonstrated the viability of using thin films to coat non-deformable surfaces of hospital equipment.