Síntesis verde de nanopartículas de Cu, Ag y el material nano híbrido de Cu-Ag para la evaluación de las propiedades antibacterianas

Abstract

Bacterial infections represent a growing problem in hospital and clinical settings, driving the search for new antimicrobial agents. In this study, copper (CuNPs) and silver (AgNPs) nanoparticles were synthesized using a green synthesis method with valerian root extract (Valeriana officinalis) as a reducing and stabilizing agent. The obtained nanoparticles were characterized using various techniques, including UV-vis spectroscopy, X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM), and transmission electron microscopy (TEM). The results indicated that CuNPs and AgNPs exhibited sizes ranging from 5 to 20 nm with a predominantly spheroidal morphology. XRD analysis confirmed the crystalline formation of the nanoparticles without significant oxidation products. The antibacterial evaluation against Escherichia coli demonstrated that the synthesized nanoparticles generated considerable inhibition zones, with AgNPs being the most effective. Additionally, the combination of CuNPs and AgNPs in bimetallic configurations enhanced the antimicrobial response compared to individual nanoparticles. These findings confirm the feasibility of green synthesis as an efficient and eco-friendly method for obtaining nanoparticles with antibacterial properties, offering a sustainable alternative for the development of antimicrobial coatings and biomedical materials.

Las infecciones bacterianas representan un problema creciente en el ámbito hospitalario y clínico, lo que ha impulsado la búsqueda de nuevos agentes antimicrobianos. En este estudio, se sintetizaron nanopartículas de cobre (CuNPs) y plata (AgNPs) mediante un método de síntesis verde utilizando extracto de raíz de valeriana (Valeriana officinalis) como agente reductor y estabilizador. Las nanopartículas obtenidas fueron caracterizadas mediante diversas técnicas, incluyendo espectroscopía UV-vis, difracción de rayos X (DRX), espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), microscopía electrónica de barrido (MEB) y de transmisión (MET). Los resultados indicaron que las CuNPs y AgNPs presentaron tamaños en el rango de 5 a 20 nm con una morfología predominantemente esferoidal. En los análisis de DRX, se confirmó la formación cristalina de las nanopartículas sin presencia significativa de productos de oxidación. La evaluación antibacteriana contra Escherichia coli demostró que las nanopartículas sintetizadas generaron zonas de inhibición considerables, siendo las AgNPs las más efectivas. Además, se observó que la combinación de CuNPs y AgNPs en configuraciones bimetálicas mejoró la respuesta antimicrobiana en comparación con las nanopartículas individuales. Estos hallazgos confirman la viabilidad de la síntesis verde como un método eficiente y ecológico para la obtención de nanopartículas con propiedades antibacterianas, ofreciendo una alternativa sostenible para el desarrollo de recubrimientos antimicrobianos y materiales de uso biomédico.