Estudio de la actividad fotocatalítica de superficies nanoestructuradas de dióxido de titanio con agregados de plata con potenciales aplicaciones antibacterianas.

CAJIAO CHECCHIN, VALENTINA CHIARA; FAGALI, NATALIA; LIEBLICH, MARCELA; CACCIARI DANIEL; CAREGNATO PAULA; FERNÁNDEZ LORENZO, MONICA

Congreso; XXI Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados; 2022

El Ti y sus aleaciones son extensamente utilizados en el campo de la odontología y la ortopedia debido a su alta resistencia a la corrosión, apropiadas propiedades mecánicas y muy buena biocompatibilidad. En particular las nanoestructuras de dióxido de titanio, con agregado de metales nobles como por ejemplo la plata (Ag), podría favorecer la reducción de la adhesión bacteriana y generar superficies con propiedades antibiofilm, en presencia de irradiación. La presencia de Ag en las nanoestructuras podría favorecer la captura de los electrones fotoinducidos retardando la recombinación de cargas.Para adicionar Ag a las nanoestructuras de dióxido de titanio se diseñó un método electroquímico. Con ese propósito se pulieron a espejo discos de Ti grado 2 (DTi) y se anodizaron a 15V en dos ciclos de 2h cada uno en una solución de HF/H3PO4/H2O para obtener superficies de Ti nanoestructuradas (Ti-NT15V), utilizando como contraelectrodo (CE) grafito. Posteriormente, los Ti-NT15V se anodizaron a 0.8V utilizando como electrolito una solución acuosa de AgNO3 y como CE platino, generando así superficies Ti-NT15V-Ag. Por último, se calcinaron las muestras a 400°C. Con el fin de realizar la caracterización microestructural de las superficies se obtuvieron imágenes de las muestras por microscopia óptica (MO), en las cuales se observó que las superficies Ti-NT15V-Ag presentaban zonas oscuras que no se observaron en la muestra Ti-NT15V, que estarían relacionadas al paso de anodizado con AgNO3. Por microscopía electrónica de barrido (SEM)se confirmó la formación de nanotubos, de diámetro interno de aprox. 53,6nm y externo de 96,2nm. Se constató mediante SEM-EDS y utilizando electrones retrodispersados, que la Ag se incorporó en la muestra Ti-NT15V-Ag en forma de parches sobre el borde de las bocas de los NT.De los ensayos de Espectroscopía de Reflectancia Difusa (DRS), se calcularon los band gap de las superficies. Los resultados fueron de 3,5eV para Ti-NT15V y Ti-NT15V-Ag y de 3,3eV para DTi. Además, en la muestra TiNT15V-Ag se observó un aumento en la absorbancia en el intervalo de 250-600nm en los espectros DRS, respecto a Ti-NT15V.Para evaluar el efecto de la generación de especies reactivas por irradiacion con luz sobre la superficie de las nanoestructuras, se estudió la actividad fotocatalítica a través de ensayos de degradación de Azul de Metileno (AM). Para esto se monitoreo la disminución de la absorbancia a 664nm por un período de 4 horas, utilizando el equipo Rayonet con una disposición radial de 8 lámparas con longitud de onda de excitación de 350nm. Al realizar los ensayos se obtuvieron tasas de degradación de 45 y 58%, para los fotocatalizadores de Ti-NT15V y Ti-NT15V-Ag, respectivamente, confirmando la mayor actividad fotocatalítica en las muestras Ti-NT15V-Ag.Podemos concluir que se lograron desarrollar superficies nanoestructuradas con actividad fotocatalítica y que la presencia de Ag en las estructuras favorece la degradación del colorante en el tiempo estudiado. Debido al interés que presentan estas estructuras en medicina/odontología por su potencial actividad antimicrobiana, se prevé la realización en un futuro próximo de ensayos con bacterias.Agradecimientos: PID2019-104351GB-C21, del Ministerio de Ciencia e Innovación español, PICT 2019-0631 ANPCyT, 11/X900 de UNLP, PIP 11220200 10031500 2021-2024, PUE 22920170100100CO CONICET