Inhibición de E. coli con nanopartículas de Ag activadas con UV soportadas en TiO2

Abstract

The present work was directed to carry out inhibition studies with silver nanoparticles supported on titanium dioxide (Ag / TiO2) in its performance as an Escherichia coli bactericide. The titanium dioxide materials were obtained by means of two processes, microwave-assisted sol-gel synthesis, which allows to carry out the synthesis of the compounds in relatively short periods of time and hydrothermal synthesis. The silver nanoparticles were impregnated on the titaniumdioxide (Ag / TiO2) nanoparticles to test their antibacterial activity. For the preparation of titanium dioxide and silver nanoparticles, titanium propoxide and silver nitrate, respectively, were used as precursor salts. In both cases, ethylene glycol was used as the reducing agent. As a first stage, the impregnated material was used without irradiating with energy from the UV spectrum and as a second stage, the material was irradiated with energy from the UV spectrum for one hour before starting the inhibition study in order to carry out a comparative study about the efficiency of titanium dioxide in the presence of energy from the UV spectrum. The characterization of the materials was carried out by x-ray diffraction and scanning electron microscopy (SEM). The material irradiated with energy from the UV spectrum was effective at 90 minutes of the test, inhibiting the amount of bacteria by 100%, while the material that was not exposed to the energy from the UV spectrum showed an effectiveness that lasted up to 240 minutes, inhibiting the bacteria by 99%, demonstrating the effectiveness of titanium dioxide as an excellent support for silver nanoparticles (Ag / TiO2) that inhibit the growth of Escherichia coli.

El presente trabajo fue dirigido a realizar estudios de inhibición con nanopartículas de plata soportadas en dióxido de titanio (Ag/TiO2) en su desempeño como bactericida de Escherichia coli. Los materiales de dióxido de titanio fueron obtenidos mediante dos procesos, síntesis sol-gel asistida por microondas la cual permite llevar a cabo la síntesis de los compuestos en periodos de tiempo relativamente cortos y síntesis hidrotérmica. Las nanopartículas de plata fueron impregnadas sobre las nanopartículas de dióxido de titanio (Ag/TiO2) para probar su actividad antibacterial. Para la preparación del dióxido de titanio y de las nanopartículas de plata fueron utilizadas, como sales precursoras, propóxido de titanio y nitrato de plata, respectivamente. En ambos casos se empleó etilenglicol como agente reductor. Como primera etapa el material impregnado se utilizó sin irradiar con energía del espectro UV y como segunda etapa el material se irradió con energía del espectro UV durante una hora antes de iniciar el estudio de inhibición con el objetivo de efectuar un estudio comparativo acerca de la eficiencia del dióxido de titanio en presencia de energía del espectro UV. La caracterización de los materiales se llevó a cabo por difracción de rayos x y microscopia electrónica de barrido (MEB). El material irradiado con energía del espectro UV fue efectiva a los 90 minutos de la prueba inhibiendo en un 100% la cantidad de bacterias, mientras que el material que no fue expuesto a la energía del espectro UV mostró una efectividad que se prolongó hasta los 240 minutos, inhibiendo en 99% las bacterias demostrando la efectividad del dióxido de titanio como un excelente soporte para las nanopartículas de plata (Ag/TiO2) inhibidoras del crecimiento de Escherichia coli.