quinta-feira, 30 de julho de 2020

Coronavírus humano 229E permanece infeccioso em materiais de superfície

Publicado The American Society for Microbiology

Pesquisadores
Sarah L. Warnes , Zoë R. Little , C. William Keevil, Rita Colwell 
Editora - DOI: 10.1128 / mBio.01697-15

RESUMO

A evolução de novas e reemergentes cepas virulentas de vírus respiratórios de reservatórios de animais é uma ameaça significativa à saúde humana. A transmissão ineficiente de cepas zoonóticas de humano para humano pode inicialmente limitar a propagação da transmissão, mas uma infecção pode ser contraída ao tocar superfícies contaminadas. Os vírus envelopados geralmente são suscetíveis a estresses ambientais, mas os coronavírus humanos responsáveis ​ ​ pela síndrome respiratória aguda grave (SARS) e pela síndrome respiratória do Oriente Médio (MERS) causaram recentemente uma preocupação crescente com a transmissão de contatos durante surtos. 

Relatamos aqui que o coronavírus humano patogênico 229E permaneceu infeccioso em um modelo de cultura de células do pulmão humano após pelo menos 5 dias de persistência em uma variedade de materiais de superfície não-biocidas comuns, incluindo politetrafluoretileno (Teflon; PTFE), cloreto de polivinila (PVC), ladrilhos cerâmicos, vidro, borracha de silicone e aço inoxidável. Mostramos anteriormente que os norovírus são destruídos em superfícies de liga de cobre. 

Neste novo estudo, o coronavírus humano 229E foi rapidamente inativado em uma variedade de ligas de cobre (em poucos minutos para contaminação simulada na ponta dos dedos) e os latões de Cu / Zn foram muito eficazes em menor concentração de cobre. 

A exposição ao cobre destruiu os genomas virais e afetou irreversivelmente a morfologia do vírus, incluindo a desintegração do envelope e a dispersão dos picos de superfície. As frações Cu (I) e Cu (II) foram responsáveis pela inativação, que foi aprimorada pela geração de espécies reativas de oxigênio nas superfícies das ligas, resultando em uma inativação ainda mais rápida do que a observada com vírus não envelopados no cobre. 

Consequentemente:

IMPORTÂNCIA
Os vírus respiratórios são responsáveis​ por mais mortes globalmente do que qualquer outro agente infeccioso. Os coronavírus animais que “hospedam o salto” para os seres humanos resultam em infecções graves com alta mortalidade, como síndrome respiratória aguda grave (SARS) e, mais recentemente, síndrome respiratória do Oriente Médio (MERS). Mostramos aqui que um coronavírus humano estreitamente relacionado, 229E, que causa infecção do trato respiratório superior em indivíduos saudáveis ​ ​ e doença grave em pacientes com comorbidades, permaneceu infeccioso em materiais de superfície comuns a áreas públicas e domésticas por vários dias. 



A baixa dose infecciosa significa que esse é um risco significativo de infecção para qualquer pessoa que toque uma superfície contaminada.

No entanto, inativação rápida, destruição irreversível do RNA viral, e danos estruturais maciços foram observados em coronavírus expostos a superfícies de cobre e ligas de cobre. A incorporação de superfícies de liga de cobre em conjunto com regimes eficazes de limpeza e boas práticas clínicas pode ajudar a controlar a transmissão de coronavírus respiratórios, incluindo MERS e SARS.

Fonte

Transmissão de coronavírus: as notáveis propriedades antimicrobianas do cobre e como é usado em salas de terapia intensiva no Chile

16 de julho de 2020
Por Alejandra Martins - BBC News World

Ao entrar nesta unidade de terapia intensiva, algo chama a atenção.
Os pisos, mesas e grades das camas são dourados , cor que revela a presença de cobre.
A sala está localizada no Hospital Clínico da Universidade do Chile, em Santiago, um dos centros onde cientistas daquele país analisaram as propriedades antimicrobianas do cobre.

O metal já era usado para fins medicinais há milênios, mas nos últimos anos seu poder antimicrobiano foi objeto de novos estudos na América do Sul, Europa e Estados Unidos.

Gerald Larrouy-Maumus, pesquisador de doenças infecciosas do Imperial College, em Londres, acredita que as superfícies de cobre podem ajudar a combater o que ele descreve como uma "bomba atômica" iminente - a crise de bactérias resistentes a antibióticos.

4 perguntas para entender o "apocalipse de antibióticos"
Todos os anos, 700.000 pessoas morrem no planeta por patógenos que se tornaram resistentes ao tratamento, segundo a ONU. E "se não fizermos nada, em três décadas o número de mortes será de dez milhões por ano ", disse Larrouy-Maumus à BBC Mundo.

Muitas dessas infecções resistentes são intra-hospitalares, ou seja, contraídas nos próprios hospitais. E o cientista que usa cobre em superfícies de alto contato nesses centros reduziria a transmissão de doenças, segundo o cientista.

Outros pesquisadores estudam a eficácia do cobre não apenas para bactérias, mas também para vírus , incluindo o que causa o covid-19.

Na BBC Mundo, falamos com cientistas do Reino Unido, Estados Unidos e Chile em busca de respostas.

Desde quando o cobre é usado na saúde? Que evidência existem para as propriedades antimicrobianas deste metal? E que papel poderia desempenhar durante a atual pandemia ?

Dióxido de cloro, o produto químico perigoso que é apontado como uma cura para a covid-19 e que especialistas alertam sobre Cobre medicinal nos tempos antigos "O primeiro uso medicinal de cobre para o qual existem registros está documentado no chamado Papyri Smith , um antigo texto médico egípcio escrito entre os anos de 2600 e 2200 aC", disse à BBC Mundo Michael Schmidt, professor de microbiologia e imunologia da Universidade Médica. da Carolina do Sul, nos Estados Unidos, que investigou o uso de cobre em ambientes hospitalares.

"Esses papiros falam sobre o uso de cobre para desinfetar feridas no peito e tornar a água potável".

O pesquisador garante que as mulheres perceberam muito cedo que, se armazenassem a água em vasos de cobre por um tempo, "haveria menos episódios de diarréia em suas famílias".

Schmidt também cita vários outros exemplos de uso passado de cobre para fins de cura.
"Os fenícios colocaram limalhas de cobre ou pedaços de espadas nas feridas durante os combates."
"E Hipócrates recomendou cobre para tratar úlceras nas pernas ".

Como funciona o cobre
Os antigos usos medicinais do cobre foram baseados em observações, mas a compreensão de como o metal trabalha exigia séculos de avanço científico.

Metais pesados ​ como ouro e prata e também O cobre possui um elétron livre na órbita externa de seus átomos, o que pode reagir facilmente.

Essa peculiaridade não apenas explica por que o cobre é um bom condutor, mas como ataca patógenos em várias frentes. Os íons ou partículas eletricamente carregadas do metal primeiro geram uma espécie de "ataque de míssil" contra a membrana externa dos micróbios, causando rupturas nela.

E uma vez que essa membrana é quebrada, os íons destroem o material genético dentro do patógeno , explicou Larrouy-Maumus à BBC Mundo.

"Basicamente, o cobre gera radicais livres que danificam o DNA ou RNA de bactérias ou vírus, impedindo sua replicação", disse ele. 

Esse ataque em várias frentes explica por que, apesar do cobre ser usado há milhares de anos, os microrganismos não conseguiram desenvolver estratégias para se defender , segundo o professor Roberto Vidal, diretor do programa de microbiologia da Faculdade de Medicina da Universidade do Chile.

"O cobre danifica as bactérias antes que elas possam gerar resistência e se reproduzir passando essa resistência para a próxima geração", disse o cientista chileno.

"É muito difícil gerar resistência contra um produto que tenha muitos efeitos sobre o organismo; o microorganismo teria que modificar muitos locais suscetíveis de serem afetados pela ação do cobre para se tornarem resistentes e isso é muito difícil".

Bactérias "striptease" para evitar antibióticos
O que dizem os estudos nos EUA e na Europa A Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos, EPA, registrou inúmeras ligas de cobre como antimicrobianas.



Em relação ao uso de cobre em hospitais , um dos estudos mais recentes foi publicado por Michael Schmidt em 2019 e disponível aqui .

Schmidt e colegas compararam a presença de bactérias em dois tipos de leitos em unidades de terapia intensiva em três hospitais: leitos com superfícies de plástico e leitos com superfícies de cobre.

"Em média, as camas de cobre abrigavam 94% menos bactérias do que as camas de plástico e permaneciam com esse baixo nível de risco durante toda a internação dos pacientes", disse Schmidt à BBC Mundo.

Como Schmidt, o microbiologista Bill Keevil, da Universidade de Southampton, no Reino Unido, não tem dúvidas sobre a eficácia do cobre. 

Keevil estudou as propriedades antimicrobianas do metal por duas décadas e testou sua eficácia com diferentes patógenos, não apenas bactérias, mas também vírus. 

O cientista britânico publicou em 2015 um estudo (disponível aqui) sobre a sobrevivência em diferentes superfícies do coronavírus humano 229E, que causa infecções respiratórias comuns.

O vírus permaneceu ativo por vários dias em vidro ou aço inoxidável, mas " deixou de ser ativo em superfícies de cobre em uma média de 5 a 10 minutos ", disse Keevil à BBC Mundo.

O ponto de interrogação covid-19
Uma grande questão é a eficácia do cobre na destruição do SARS-CoV-2, o vírus que causa o covid-19.
Ainda há muito a saber sobre esse novo vírus, mas um estudo publicado em março pelo New England Journal of Medicine pela Universidade de Princeton, pelo Instituto Nacional de Alergia e Doenças Infecciosas e outros centros, comparou quanto tempo dura. o vírus em diferentes superfícies e cobre especificamente mencionado.

Quanto tempo o coronavírus sobrevive em diferentes superfícies. O estudo (acessível aqui no blog no próximo artigo) observa que o vírus covid-19 permanece viável por 3 dias em superfícies de plástico e aço inoxidável.

No caso de superfícies de cobre, no entanto, nenhuma partícula viável de SARS-CoV-2 foi encontrada após quatro horas .

Keevil disse que espera publicar seu próprio estudo sobre o efeito do cobre no vírus covid-19 em breve.

Mas ele disse à BBC Mundo: "Em nosso trabalho com o SARS-CoV-2, descobrimos que o cobre inativa o vírus em menos de uma hora ".Primeiras experiências no Chile Já em 2008, o Hospital Dr. Salvador Allende, na cidade de Calama , no norte do país, participou de um estudo com superfícies de cobre.

O metal foi usado, por exemplo, em trilhos da cama e outras superfícies de alto contato. 

A experiência mostrou que "nas superfícies de cobre o crescimento bacteriano cai visivelmente e praticamente se torna zero com o passar das horas", disse o pediatra Marco Crestto, vice-diretor médico do hospital e responsável pelo projeto no hospital, à BBC Mundo.

"Isso resulta em um número menor de infecções associadas aos cuidados de saúde, o que, por sua vez, está relacionado a uma menor mortalidade hospitalar de pacientes e a menores custos associados para instituições de saúde".

Um novo material testado pela Universidade do Chile
O professor Roberto Vidal analisou em um estudo pioneiro a eficácia de um novo material com cobre.

Claudio Ramírez, diz: que o cobre seja aplicado no estado líquido, como se fosse uma tinta, e em temperatura ambiente.
O material consiste em "uma mistura especial de nanopartículas e micropartículas de cobre e outros materiais suspensos em um polímero modificado de alta resistência".

A vantagem, de acordo com seus criadores, é que o produto não é apenas até 10 vezes mais barato que as chapas de cobre comuns , mas não desenvolve a pátina usual ou a coloração verde que o cobre apresenta ao longo do tempo quando oxida.

O estudo foi financiado em parte pela Corporação de Desenvolvimento, CORFO, uma agência do governo chileno. E as conclusões (que podem ser vistas aqui) foram publicadas em 2019 na revista científica Antimicrobial Resistance & Infection Control.

"O que pudemos ver no caso de bactérias como a Staphylococcus aureus , Pseudomonas aeruginosa , e Listeria monocytogenes, entre outros, que são patógenos prevalentes nos serviços de saúde, é que nós colocá-los em contato com a superfície de cobre e dentro de duas horas eles são 99,9% deles mortos . Isso foi em testes de laboratório ”, explicou o professor Vidal à BBC Mundo.

Em um segundo estágio, experiências piloto foram realizadas em hospitais. O produto de cobre foi aplicado em pisos, suportes de soro e outras superfícies de alto contato na Unidade de Terapia Intensiva do Hospital Clínico da Universidade do Chile.

"O estudo também foi realizado na UTI pediátrica da Clínica Las Condes, aqui em Santiago, e o resultado é o mesmo " , disse o Dr. Vidal.

"Fizemos os testes de parede e piso e o nível de contaminação nas superfícies de cobre cai significativamente em comparação com o piso comum, "média de 88,9% na carga da bactéria Staphylococcus spp, em comparação com camas comuns.

"O que me interessaria agora é ver a eficácia desse polímero de cobre contra um patógeno como o da covid-19 , algo que ainda precisa ser feito", disse Vidal.

“Para fazer um estudo com esse vírus, exigiríamos um laboratório de nível de biossegurança 3 feito para conter e não permitir que patógenos no ar escapassem. A única alternativa seria enviar as amostras para um laboratório especializado no exterior que tenha essas medidas de segurança e nos dê a resposta. ”

Bocais cobertos com cobre
Outras empresas chilenas já exportam produtos de cobre durante a atual pandemia.

Um deles é o CoureTex, um têxtil de Valparaíso, que já produzia máscaras feitas com tecidos que contêm fios ou filamentos de cobre tão finos quanto fios.

O tecido foi certificado por institutos no Chile e no Brasil como antibacteriano, e as máscaras faciais eram destinadas a manipuladores de alimentos.

Mas a demanda por essas máscaras aumentou devido à pandemia, apesar do fato de não haver estudos científicos que comprovem sua eficácia especificamente no caso do vírus covid-19.

"Estamos produzindo cerca de 500.000 por mês, e nós exportamos para o Brasil, Argentina e Equador, entre outros países , " ele disse a BBC World CoureTex o proprietário, Oscar Silva Paredes.
"Nós os vendemos por US $ 4 para empresas clientes. Não tiramos proveito da pandemia ".

As máscaras podem impedir a propagação de vírus?

Cobre e o futuro 
Se tantos estudos demonstram as propriedades antimicrobianas do cobre, por que seu uso não é mais generalizado?
"Para mim, o cobre não é a solução universal, porque o custo do cobre significa que muitos hospitais não podem pagar ".

“Mas é um produto eficaz que está disponível. Portanto, minha recomendação é usá-lo para combater infecções hospitalares apenas em superfícies de alto contato, como pisos, grades de cama e corrimãos ".

Mas outros materiais podem competir com o cobre no futuro. 

Larrouy-Maumus investiga em seu laboratório como as bactérias interagem com diferentes superfícies e procura projetar novos materiais antimicrobianos com nanotecnologia.

O cientista também quer desenvolver superfícies que não apenas capturem patógenos, mas possam atraí-los como um ímã quando suspensos no ar.

E outros pesquisadores do Imperial College estão buscando materiais mais baratos que o cobre, que podem imitar sua ação antimicrobiana.

"Também existem outros produtos promissores , como o óxido de titânio, mas ele ainda está em desenvolvimento", disse Larrouy-Maumus.

O professor Roberto Vidal acredita que novas tecnologias baseadas em cobre, serão usadas mais no futuro. "Na minha opinião, com todos os estudos e o interesse que está sendo gerado, o uso de cobre se tornará maciço".

"Novas tecnologias permitem que o cobre seja usado de maneira econômica e esteticamente agradável, pois os pisos não ficam esverdeados ao longo do tempo devido à oxidação".

Para o cientista chileno, o cobre tem um papel fundamental a longo prazo . 

"Agora tudo está focado na covid-19, mas o problema das infecções hospitalares continuará."
“Sem dúvida, o cobre e suas novas aplicações favorecem a melhoria da qualidade da infraestrutura em hospitais. É uma questão de projeção futura”.

Fonte
https://www.bbc.com/mundo/noticias-53394256

Avaliação (Toxicologia) e simulação da migração de nanopartículas de prata e cobre de nanocompósitos de polietileno para alimentos

Artigo no Journal of Agricultural and Food Chemistry 62 (6) · janeiro de 2014

Resumo
Nanopartículas de prata (nanossilver) e nanopartículas de cobre (nanocopper) exibem atividade antimicrobiana e foram incorporadas aos polímeros para criar materiais de embalagem antimicrobianos. Seu uso em conjunto com alimentos causou preocupações quanto ao risco potencial de migração de partículas, resultando em exposição humana a nanopartículas.

Um experimento de migração foi realizado para investigar o efeito do tempo e da temperatura na migração de partículas de nanocobre e nanoprata de nanocompósitos de polietileno (PE) para peitos de frango desossados.



A migração de prata variou de 0,003 a 0,005 mg / dm2, enquanto a migração de cobre variou de 0,024 a 0,049 mg / dm2 para um conjunto de 4 cenários diferentes, representando condições típicas de armazenamento. Os efeitos do tempo e da temperatura não foram significativos (p> 0,1).

Um modelo de migração e exposição foi desenvolvido com base em relações matemáticas que definem a migratabilidade e as migráveis ​ ​ subsequentes usando a equação de Williams-Landel-Ferry para superposição tempo-temperatura. 

Os resultados do modelo previram com precisão os níveis de nanoprata detectados nos testes de migração laboratorial (valores de R variando de 0,43 a 0,99), no entanto, o modelo foi menos preciso na previsão de níveis de nanocopper (valores de R variando de 0,65 a 0,99), provavelmente devido à níveis de cobre altamente variáveis observados na matriz alimentar real.

O percentil 95 da exposição humana simulada ao nanoprata, com base nos resultados experimentais de laboratório de 4 cenários, variou de 5,89 × 10-5 a 8,9 × 10-5 mg / kgbw / dia.

Para a migração medida de cobre nas mesmas condições de armazenamento, a exposição variou de 2,26 × 10-5 a 1,17 × 10-4, mg / kgbw / dia. 

Este estudo destaca a potencial migração de nanopartículas da embalagem composta de PE para um material alimentar e o potencial de modelos de simulação para capturar com precisão esse potencial de migração; no entanto, níveis variáveis​ de fundo de cobre na matriz alimentar podem dificultar a previsão para a migração vestigial do nanocobre.

Fonte
https://www.researchgate.net/publication/259875051_Evaluation_and_Simulation_of_Silver_and_Copper_Nanoparticle_Migration_from_Polyethylene_Nanocomposites_to_Food_and_an_Associated_Exposure_AssessmentToxicologia

Toxicologia do Cobre e da Prata
Tabela 1.
Teores máximos toleráveis de cobre na dieta (ppm/kg de matéria seca) nas varias espécies (Ferreira at. al., 2002).

Espécie
Teores de cobre (ppm)
Aves
1.100
Homem, Rato
1.000
Pôneis
800
Equíneos
500
Bovinos adultos
400
Suínos
350
Caprinos
125
Gatos
50
Cães
35

Fonte

Tabela 2 Limites críticos de exposição para derivados de prata

Instituição
Limite crítico de exposição para derivados de prata

Conferência Americana de Higienistas Industriais Governamentais.
0,10 mg/m3 ou 0,1 µg/L ou 0,1 µg/kg de prata metálica

0,10 mg/m3 ou 0,1 µg/L ou 0,1 µg/kg de prata solúvel
Limite de exposição admissível pel de administração de saúde de segurança ocupacional
0,01 mg/m3 ou 0,01 µg/L ou
0,01 µg/kg para qualquer forma de prata
Administração de segurança e saúde em minas

Instituto Nacional de Segurança e Saúde Ocupacional37

Agência de Proteção Ambiental (EPA) recomendação de concentração de prata em água potável
50 ppb ou (50 µg/L ou 50 µg/kg)
Na água potável nos Estados Unidos tem-se encontrado níveis de prata = 80 ppb (80 µg/L ou 80 µg/kg).
O consumo diário de prata numa dieta típica (US) chega a 27-88 µg por dia ou 5-18 µg/L/dia ou 5-18 µg/kg/dia.
Nota: 1 mg/m3 = 0,001 ppm = 0,001 mg/kg.

Fonte


Tabela 1
Padrões e valores orientados para valores máximos do cobre (CETESB,2014).

Meio
Concentração
Comentário
Referência
Efluente 1
1,0 mg/ L
VM (Padrão de lançamento)
CONAMA
430/2011
Solo
60 mg/kg*
200 mg/kg*
400 mg/kg*
600 mg/kg*

Valor de prevenção
VI cenário agrícola - APMax
VI cenário residencial
VI cenário industrial
CONAMA
420/2009
Água Potável
2 mg/L
Padrão de potabilidade
PORTARIA
2914/2011
Água Subterrânea
2000 μg/L
500 μg/L
200 μg/L
1000 μg/L

VMP (consume
humano)
VMP
(dessedentação)
VMP (irrigação)
VMP (recreação)

CONAMA
396/2008
Águas Doces
0,009 mg/L
0,013 mg/L
VM (classes 1 e
2)
VM( classe 3)
CONAMA
357/2005
Águas Salinas
0,005 mg/L
0,013 mg/L
VM (classes 1)
VM( classe 2)
CONAMA
357/2005
1=cobre dissolvido;
*=peso seco; APMax=Área de Proteção Máxima; VI=Valor de Investigação;
VMP=Valor Máximo Permitido; VM=Valor Máximo.

Fonte

Leia mais sobre a Toxicologia do Cobre no link abaixo

quinta-feira, 16 de julho de 2020

Agronegócio - eles fabricam super materiais no Chile com Nanopartículas de cobre e celulose

Plásticos e tintas com propriedades bactericidas e materiais de construção leves e altamente resistentes são algumas aplicações com as quais a nanotecnologia dá nova vida às matérias-primas locais.

São partículas invisíveis ao olho humano, mas podem gerar mudanças em larga escala. Usando cobre e madeira, os pesquisadores de Santiago e Concepción estão desenvolvendo nanomateriais com aplicações promissoras.

Em 2008, o cobre foi reconhecido como o primeiro metal com propriedades antimicrobianas. Em contato com superfícies de cobre ou suas ligas, 99% dos principais germes que causam infecções hospitalares morrem em duas horas.

Desde então, as aplicações do metal se multiplicaram nas superfícies de pavilhões e salas de hospitais, corrimãos de escadas, pegas e sistemas de ar condicionado. Isso levou os pesquisadores do Laboratório de Engenharia de Polímeros da Universidade do Chile a encontrar uma maneira de transferir essas propriedades para materiais plásticos, explica Humberto Palza, pesquisador que liderou o projeto com seu colega Raúl Quijada.

Usando nanotecnologia, uma disciplina que trabalha com materiais que medem um milionésimo de milímetro, eles foram capazes de desenvolver nanopartículas de cobre que são adicionadas como um aditivo ao processo de produção de qualquer objeto feito de polímeros, "de uma estufa para uma colher" exemplifica Palza. 

No laboratório, eles determinaram que a capacidade microbicida das nanopartículas de cobre é até 100 vezes maior que a de uma partícula convencional, como as utilizadas em têxteis. "Estamos interessados ​ ​ principalmente na área médica, mas a tecnologia é aplicável a qualquer polímero que possa transmitir microorganismos, como cadeiras de plástico, couro ecológico, utensílios domésticos ... o campo é ilimitado".

Atualmente, eles estão desenvolvendo uma pintura para paredes de hospitais. "Esperamos que seu poder bactericida dure pelo menos dois anos", diz Katherine Delgado. Eles também investigam com tintas eletrostáticas, que forneceriam capacidade antimicrobiana para superfícies metálicas, como maçanetas de portas. 

Além disso, estão concluindo o desenvolvimento de malhas plásticas para fazendas de salmão, que por conter nanopartículas de cobre impedem o acúmulo de microorganismos, algas e moluscos. "Fazer isso com malha de cobre seria impraticável, devido ao peso e custo que teriam", diz Ribbeck.

Palza comenta: “O cobre como metal pode ser mais eficaz como bactericida, mas possui limitações em termos de preço, processo e estética. Os polímeros com nanopartículas de cobre não pretendem substituí-lo, mas para complementar seus benefícios, expandindo seu uso em um mundo que, para o bem ou para o mal, tende a ser plástico.”Tecidos de celulose O eucalipto globulus, uma das plantações florestais mais abundantes do Chile, não possui apenas aplicações como folheados, tábuas ou celulose. 

Pesquisadores do Centro de Biomateriais e Nanotecnologia (CBN) da Universidad del Bío-Bío, em Concepción, estão usando-o como matéria-prima para a fabricação de nanocelulose. Considerada um dos novos materiais mais promissores, a nanocelulose mostrou ser 20 vezes mais resistente ao estresse que o aço e, ao mesmo tempo, cinco vezes mais leve que o metal.

Também excede 3,5 vezes a resistência do kevlar, usado em coletes à prova de balas, têxteis e aplicações aeroespaciais. “Estamos avançando no desenvolvimento de biotecnologia, que são filmes
finos tecidos com fibras à base de nanocelulose micrométrica. O resultado é um material bastante semelhante a um filme plástico de polietileno, mas com mais vantagens ”, descreve William Gacitúa, diretor da CBN. 

Estes incluem alta resistência mecânica, bom isolamento térmico e respirabilidade. Tudo isso fornece propriedades que podem ser aplicadas a materiais de construção mais duráveis, revestimentos isolantes, tintas e vernizes e embalagens de alimentos "verdes".

"É um material renovável e biodegradável, portanto sua disposição final não é um problema", diz Cecilia Bustos, diretora de pós-graduação do Departamento de Engenharia de Madeira da UBB.

Os pesquisadores, juntamente com inúmeros estudantes de pós-graduação, já avançaram na caracterização de nanopartículas de espécies locais e estimam que em 2 a 3 anos eles terão protótipos escaláveis ​ ​ para chegar ao mercado.

"Se tudo correr bem, seremos o primeiro centro do Hemisfério Sul a avançar no desenvolvimento de aplicações para nanocelulose", diz Gacitúa, cujo laboratório recebeu financiamento da Fondef e trabalha em colaboração com as Universidades Católicas de Temuco, Laval, Canadá) e Estado da Carolina do Norte (EUA).

Fonte

Polímeros com nanopartículas de cobre - tecnologia antimicrobiana

Como o cobre e suas ligas foram classificados como materiais antimicrobianos em 2008, se tornou a solução ideal para reduzir as altas taxas de infecções hospitalares que afetam os centros de saúde em todo o mundo. No entanto, seus altos custos e limitações de uso retardaram sua expansão. Foi nesse contexto que um grupo de pesquisadores do Departamento de Engenharia Química e Biotecnologia da FCFM, focado no desenvolvimento de novos materiais poliméricos, decidiu ampliar seus horizontes e criar uma alternativa inovadora e eficiente para expandir a propriedade bactericida desse metal.

Milhões de pessoas em todo o mundo prolongam sua permanência em hospitais e clínicas anualmente devido à disseminação de infecções intra-hospitalares, uma situação que implica não apenas um perigo para a saúde dos pacientes, mas também um ônus econômico adicional para o sistema de saúde. 
Quando a Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (EPA) declarou o cobre e suas ligas como o primeiro material de superfície sólida antimicrobiana do mundo, os olhos estavam focados nesse setor, mas com certas limitações às possibilidades de se tornar um solução concreta devido aos altos custos do metal e à pouca versatilidade em seu uso. 

Nesse cenário, surgiu uma idéia inovadora no Laboratório de Polímeros do Departamento de Engenharia Química e Biotecnologia (DQyB), quando os acadêmicos Humberto Palza e Raúl Quijada se perguntaram sobre as possibilidades de combinar seus conhecimentos com a necessidade de expandir o caráter bactericida de cobre. "Em 2006, começamos postulando a hipótese de que a colocação de nanopartículas de cobre em uma matriz polimérica resultaria em um polímero antimicrobiano. Com o tempo, conseguimos validá-lo e, assim, iniciamos estudos para aprofundar os
mecanismos sobre como essas propriedades são atingidas”, explica o professor Palza.

A mistura de polímeros, constituintes do plástico, e as partículas é uma das muitas maneiras de desenvolver novos materiais. Esses compostos ou compósitos são feitos através de processos como moldagem por extrusão, onde o polímero é derretido para combiná-lo com aditivos específicos, de acordo com as características que eles desejam fornecer. Nesse sentido, uma das novidades deste projeto foi a incorporação de nanomateriais. "As nanopartículas otimizam muito suas propriedades; são partículas tão pequenas que possuem áreas mais específicas, as quais, em geral, melhoram suas características no polímero, muito mais do que as micropartículas normalmente utilizadas ”, indica Palza. 


Novas tecnologias 
Assim, a pesquisa financiada principalmente por Fondecyt e Innova Corfo começou a dar frutos, o que resultou na criação de duas novas tecnologias ligadas ao design de aditivos à base de cobre para aplicações antimicrobianas: um masterbatch e a produção de nanopartículas de cobre híbridos.

“O masterbatch é um concentrado, uma tecnologia amplamente usada na indústria de plásticos. No nosso caso, o concentrado é feito de polímero com nanopartículas de cobre, projetado de forma que, quando introduzido na extrusora, é diluído e gera um produto plástico com a dosagem necessária de cobre”, explica o acadêmico.

Essa metodologia controla diferentes variáveis; portanto, cada polímero e aplicativo requer um design específico de um lote mestre. "Além disso, do ponto de vista estratégico, é uma tecnologia que não afeta a linha de processamento de nenhum produto, portanto seu uso não requer custos adicionais", acrescenta. A segunda tecnologia está relacionada à criação de nanopartículas híbridas. Como explica o professor Palza: “o cobre metálico tem uma densidade próxima a 9 g / cm3, o que é muito pesado para misturar com certos materiais. Por isso, pegamos um mineral natural ou sintético - que geralmente são óxidos, com densidades próximas a 3 g / cm3 e são muito mais baratos - e colocamos nanopartículas de cobre na superfície para tornar o último mais estáveis. Essa tecnologia serve, por exemplo, para incorporar a propriedade antimicrobiana às tintas que são um tipo de polímero, pois, se colocarmos apenas as nanopartículas de cobre, devido à sua densidade, elas decantam”.

Vantagem
Embora a propriedade antimicrobiana seja mais poderosa em uma folha de cobre - ou em sua liga - do que em um plástico com aditivo de metal, a eficácia é semelhante. “A vantagem de um composto plástico versus uma liga é que você pode projetar exatamente quanto deseja de cobre e quanto deseja se livrar dele. Por outro lado, o bronze não pode ser manipulado, portanto, você não tem capacidade de controle”, indica o acadêmico.

A isto se acrescenta a diminuição de custos, tanto no processo de produção quanto no próprio material, a gama de possibilidades de uso do plástico e a oxidação. "Embora essa tecnologia oxide, o cobre precisa ser oxidado para ser antimicrobiano. O cobre em nanopartículas é muito menor do que em uma liga de cobre, pois a superfície sempre possui uma película polimérica que a protege e como são nanopartículas dispersas, o processo de oxidação é mais lento e menor com respeito a uma superfície metálica”, explica. 

Graças aos bons resultados, ambas as tecnologias foram patenteadas e posteriormente licenciadas pela Universidade do Chile para a empresa Plasticopper para futura comercialização. "Para nós, é importante que a Faculdade brilhe não apenas em pesquisa, mas também em transferência de tecnologia, especialmente neste tipo de projeto em que estudantes de doutorado, mestrado e graduação foram treinados", diz o professor Palza. Embora o projeto já esteja em fase final, ainda há linhas de pesquisa a serem finalizadas. Atualmente, estão em andamento trabalhos para criar redes de criação de salmão. Essas redes, por estarem debaixo d'água, se cobrem rapidamente de bactérias, algas e moluscos, chamados de bioincrustração, causando perdas de produtividade e aumentando o valor da produção. Compósitos de cobre e polímero impediriam o desenvolvimento desse fenômeno, o que levaria a custos mais baixos. “Agora temos que testar essas novas tecnologias no local. Queremos validar que essas malhas são antiincrustantes em seu uso real, que plásticos são antimicrobianos em seu uso diário. Para isso, temos que levar a tecnologia ao mar, a alguns centros médicos, produzir móveis para hospitais, entre outras utilidades;

Fonte

quinta-feira, 9 de julho de 2020

Pesquisadores estudam a eficácia de nanopartículas de cobre para desativar a SARS-COV-2

Na íntegra traduzido para português.

Após serem testados com bons resultados com uma folha de cobre nos Estados Unidos, hoje os cientistas chilenos buscam reafirmar o potencial do metal vermelho, desta vez, a partir de suas nanopartículas, projetando que, quando em contato com COVID- 19 levaria menos de um minuto para desativar seu efeito.

Máscara de Cobre com objetivo, além de filtrar o ar, inativar o vírus enquanto está em contato com ele através das nanopartículas de cobre.


Dr Aarón Cortés - Coordenador de Pesquisa do departamento de Traumatologia do Hospital Clínico da Universidade do Chile.

Como Aarón Cortés, coordenador de pesquisa do Departamento de Traumatologia do Hospital Clínico da Universidade do Chile , relata em um estudo recente realizado no New England Journal of
Medicine, “eles testaram uma folha de cobre contra o SARS-VOC-2, e a meia-vida era de 45 minutos. Depois de quatro horas, eles não encontraram mais nenhum vírus, então ficou estabelecido que demorava esse tempo para eliminar completamente uma colônia viral.”

"Se esse estudo não fosse feito com uma folha de cobre, mas expondo o vírus a nanopartículas, estimamos que o tempo necessário para desativar o vírus seria minutos ou até segundos", diz ele, referindo-se precisamente ao estudo que montou. Seus colegas da Universidade do Chile e da Universidade de Los Andes esperam se desenvolver para determinar a eficácia biocida do cobre contra o vírus que hoje convulsiona o planeta: SARS-COV-2, causando a pandemia de COVID-19.

Potencialidades de cobre
Como explica o professor Cortés, também coordenador de pesquisa da Clinica Universidade de Los Andes, "há muito se sabe que o cobre tem propriedades antibacterianas". Mas não só isso. "Também foi estudado em termos de antiviral e foi encontrado para ser muito potente".

Especificamente, o que o cobre faz, detalha o especialista, é algo semelhante ao que a lava-louças faz com as gorduras. "Todos os vírus têm glicoproteínas na membrana externa, que é como uma bolha de gordura. Ao entrar em contato com o cobre, o que ele faz é desintegrar essa bolha; portanto, o que o cobre faz é quebrar o próprio vírus e, portanto, desativá-lo”;

A potencialidade, como detalha o professor Cortés, aumenta quanto menores as partículas de cobre que entram em contato com vírus e bactérias, que é o que eles testarão desta vez. Combate do HIV ao COVID-19 com cobre. Antes da chegada do COVID-19 ao país, o professor Cortés realizou, juntamente com os membros da empresa Cooper 3D , os testes de um dispositivo projetado pela empresa para inativar o vírus HIV . "Fizemos um experimento no Laboratório de Virologia da Faculdade de Medicina da Universidade do Chile, onde expusemos as cepas de HIV a este dispositivo, a este material, e em 15 segundos conseguimos reduzir quase 60% da infectividade por HIV ", conta. "Fizemos isso há um mês e essa coisa de coronavírus acabou de acontecer, e dissemos: bem, de fato, isso tem que ter um efeito semelhante no SARS-COV-2".

Por isso, a Cooper 3D desenvolveu o design de uma máscara para impressão 3D com um material específico: uma liga PLA com um aditivo de nanopartículas de cobre; Aditivo que é uma tecnologia da Universidade do Chile, desenvolvida e patenteada pelo acadêmico da FCFM, Humberto Palza, e Katherine Delgado, PhD em Ciências da Engenharia, Menção em Ciência dos Materiais da mesma unidade acadêmica. "Uma máscara feita desse polímero cujo objetivo, além de ser um filtro como qualquer outra máscara, inativa o vírus enquanto está em contato permanente com a máscara", diz o especialista da Universidade do Chile.

Máscara cujos desenhos, depois de patenteados, foram disponibilizados abertamente para impressão gratuita, a fim de aumentar o estoque deste dispositivo reutilizável, pois, como o especialista acrescenta, “o potencial do cobre como biocida não é sente falta".

As provas
É com esses suprimentos que eles começarão a realizar testes com uma bactéria de tamanho muito menor que o SARS-COV-2, a fim de testar a eficácia da filtração da máscara criada com nanopartículas de cobre. 

"Normalmente, o coronavírus mede entre 60 e 210 nanômetros (nm), então vamos testá-lo com um que mede 20 nanômetros". Estes testes serão realizados na Faculdade de Ciências Físicas e Matemáticas da Universidade do Chile.

Paralelamente, a equipe interinstitucional da Casa de Bello e da U. de Los Andes está estabelecendo contato com um laboratório nos Estados Unidos que pode testar diretamente com o COVID-19. Isso ocorre porque "o único local no Chile onde esse vírus pode ser cultivado hoje é o ISP", totalmente focado em testes de diagnóstico.

Este projeto foi um dos 13 que receberam os recursos da iniciativa "Desafios da inovação - elementos de proteção para o pessoal de saúde COVID19", do Ministério da Ciência, Tecnologia, Conhecimento e Inovação, Corfo e o Laboratório do Governo; Desta vez, da Universidade de Los Andes.

Fonte
https://www.uchile.cl/noticias/162790/investigadores-estudiaran-eficacia-del-cobre-para-inacti
var-covid-19