Telas antimicrobianas impregnadas con partículas de Ag o Zn reciclado incluidas en matrices silíceas modificadas

Abstract

El desarrollo de textiles antimicrobianos ha sido una de las áreas de investigación más activas e importantes en los últimos años, involucrando actividades en el descubrimiento y aplicaciones de nuevos agentes antimicrobianos, nuevas fibras funcionales, nuevos acabados químicos y nanotecnologías. Se espera que los textiles antimicrobianos puedan enfrentar muchos desafíos que van desde el aumento de la propagación de enfermedades infecciosas, especialmente las resistentes a los medicamentos, en todo el mundo, incluyendo bacterias, virus, esporas y hongos, hasta las inquietudes sobre problemas de higiene habituales, como los microbios generadores de olores en indumentaria y ropa hospitalaria. Debido a las aplicaciones muy diversificadas de los textiles antimicrobianos y las funciones esperadas para los usos previstos de los textiles, en los últimos años se han logrado avances significativos en el desarrollo de nuevos agentes y tecnologías antimicrobianos. El método sol-gel abrió una nueva vía de síntesis a baja temperatura, ya que permite controlar las propiedades de un material obtenido a partir de precursores líquidos muy puros, de forma que reúna las características necesarias para ser utilizado como una síntesis eco-compatible. En el contexto de este trabajo se desarrollan sólidos en base sílice cuya fase activa está formada por partículas de Ag y ZnO, proveniente del reciclado de pilas en desuso. La evaluación de la actividad antifúngica se realizó utilizando el método de inhibición en placa con distintas concentraciones de Ag y ZnO frente a los hongos Aspergillus sp., Chaetomiun globosum y Cladosporium sp. Posteriormente, los sólidos sintetizados fueron usados como aditivos antimicrobianos en telas, mediante los métodos pad-dry-cure y sol-gel. La actividad antifúngica de las telas tratadas con las sílices modificadas fue estimada con los bioindicadores: Aspergillus sp. y C. globosum (KU936228) de acuerdo con el método estándar modificado DIN 53931. Para estudiar la eficiencia antibacteriana se realizó el método de difusión a base de agar (SN 195920-1992) frente a las cepas E. coli y S. aureus. El mecanismo del efecto antimicrobiano de la Ag aún no se comprende completamente y debe ser consensuado. Algunas investigaciones proponen que la plata perturba la permeabilidad de la membrana de la célula y, por ende, la función de respiración de la misma, entre otros mecanismos. Sin embargo, la actividad antibacteriana de ZnO se ha tratado en diferentes investigaciones, pero el mecanismo exacto no está completamente esclarecido y es aún controvertido, ya que hay algunas preguntas dentro del espectro de la actividad antibacteriana que requieren explicaciones profundas. Además de la potencia de las funciones antimicrobianas en los productos textiles, la durabilidad de las funciones es un desafío difícil, especialmente la durabilidad del lavado y almacenamiento. A diferencia de otras funciones en los textiles, los agentes antimicrobianos o las funciones se consumen diariamente y continuamente, ya que las telas y la ropa siempre están en contacto superficial con los microorganismos. Las opciones para resolver el desafío están incorporando un suministro ilimitado de los agentes a los textiles o reabastecimiento frecuente de los agentes en los textiles, de lo contrario las funciones podrían perderse a medida que los productos se utilizan y se dejan en el aire durante el almacenamiento. Estos puntos acerca del mecanismo de la Ag, del Zn o ambos en un mismo medio en su aplicación en telas como aditivos antimicrobianos fue por más interesante para la realización de la investigación que se llevó a cabo en este trabajo de Tesis Doctoral. Con la intención de proporcionar una actualización de los últimos avances en esta área, especialmente los problemas críticos asociados con los agentes y funciones antimicrobianos, esta Tesis permitió realizar aportes en las áreas de materiales y de síntesis amigables con el ambiente.