Antimicrobial finishing of textiles using nanomaterials / Acabamento antimicrobiano de têxteis a partir da utilização de nanomateriais

Metals, such as copper and silver, can be extremely toxic to bacteria at exceptionally low concentrations. Because of this biocidal activity, metals have been widely used as antimicrobial agents in a multitude of applications related with agriculture, healthcare, and the industry in general. A large number of microorganisms live in the human environment. if the balance of these creatures in nature is disturbed, the health of the individual and society will be threatened due to the production and emission of unpleasant odors and the reduction of health standards. The presence of microorganisms on textiles can cause adverse effects such as discoloration or staining on textiles, decomposition of fibrous materials, reduced strength, and eventually decay of textiles. Most fibers and polymers do not show resistance to the effects of microbes and by providing growth factors for microorganisms such as the right temperature and humidity, nutrients from sweat and fat from skin glands, dead skin cells as well as materials used in the stage of finishing the textiles causes the rapid growth and spread of various microbes. With the advent of nanotechnology, various industries and human daily life underwent changes. In recent years, increasing research on nanoparticles has led to the production of textiles with greater efficiency and added value. These modified textiles prevent the spread of unpleasant odors, the spread, and transmission of diseases. This article reviews the basics and principles of antimicrobial tetiles, as well as a brief overview of antimicrobial materials and nanostructures with antimicrobial properties.

Metais como cobre e prata podem ser extremamente tóxicos para bactérias em concentrações excepcionalmente baixas. Devido a esta atividade biocida, os metais têm sido amplamente utilizados como agentes antimicrobianos em uma infinidade de aplicações relacionadas à agricultura, saúde e indústria em geral. Muitos microrganismos vivem no ambiente humano e, se o equilíbrio dessas criaturas na natureza for alterado, a saúde dos indivíduos e da sociedade estará ameaçada devido à produção e emissão de odores desagradáveis e à redução dos padrões de saúde. A presença de microrganismos em têxteis pode causar efeitos adversos, como descoloração ou manchas, decomposição de materiais fibrosos, resistência reduzida e, eventualmente, deterioração. A maioria das fibras e polímeros não apresenta resistência aos efeitos dos micróbios e fornecem fatores de crescimento para os microrganismos, como temperatura e umidade adequadas, nutrientes do suor e gordura das glândulas da pele, células mortas da pele, bem como materiais usados na etapa de acabamento causando crescimento e disseminação de vários micróbios. Com o advento da nanotecnologia, diversas indústrias e o cotidiano humano passaram por mudanças. Nos últimos anos, o aumento da pesquisa em nanopartículas levou à produção de têxteis com maior eficiência e valor agregado. Esses têxteis modificados evitam a propagação de odores desagradáveis, a propagação e a transmissão de doenças. Este artigo analisa os fundamentos e princípios dos têxteis antimicrobianos, bem como uma breve visão geral dos materiais antimicrobianos e nanoestruturas com propriedades antimicrobianas.

A comprehensive review on monitoring and purification of water through tunable 2D nanomaterials / Uma revisão abrangente sobre monitoramento e purificação de água através de nanomateriais 2D sintonizáveis

Instead of typical household trash, the heavy metal complexes, organic chemicals, and other poisons produced by huge enterprises threaten water systems across the world. In order to protect our drinking water from pollution, we must keep a close eye on the situation. Nanotechnology, specifically two-dimensional (2D) nanomaterials, is used in certain wastewater treatment systems. Graphene, g-C3N4, MoS2, and MXene are just a few examples of emerging 2D nanomaterials that exhibit an extraordinary ratio of surface (m3), providing material consumption, time consumption, and treatment technique for cleaning and observing water. In this post, we'll talk about the ways in which 2D nanomaterials may be tuned to perform certain functions, namely how they can be used for water management. The following is a quick overview of nanostructured materials and its possible use in water management: Also discussed in length are the applications of 2D nanomaterials in water purification, including pollutant adsorption, filtration, disinfection, and photocatalysis. Fluorescence sensors, colorimetric, electrochemical, and field-effect transistors are only some of the devices being studied for their potential use in monitoring water quality using 2D nanomaterials. Utilizing 2D content has its benefits and pitfalls when used to water management. New developments in this fast-expanding business will boost water treatment quality and accessibility in response to rising awareness of the need of clean, fresh water among future generations.

Em vez do lixo doméstico típico, os complexos de metais pesados, produtos químicos orgânicos e outros venenos produzidos por grandes empresas ameaçam os sistemas de água em todo o mundo. Para proteger nossa água potável da poluição, devemos ficar de olho na situação. A nanotecnologia, especificamente nanomateriais bidimensionais (2D), é usada em certos sistemas de tratamento de águas residuais. Grafeno, g-C3N4, MoS2 e MXene são apenas alguns exemplos de nanomateriais 2D emergentes que exibem uma extraordinária proporção de superfície (m3), proporcionando consumo de material, consumo de tempo e técnica de tratamento para limpeza e observação da água. Neste trabalho, trataremos das maneiras pelas quais os nanomateriais 2D podem ser ajustados para desempenhar determinadas funções, ou seja, como eles podem ser usados para o gerenciamento de água. A seguir, uma breve visão geral dos materiais nanoestruturados e seu possível uso no gerenciamento de água. Serão também discutidas detalhadamente as aplicações de nanomateriais 2D na purificação de água, incluindo adsorção de poluentes, filtração, desinfecção e fotocatálise. Sensores de fluorescência, colorimétricos, eletroquímicos e transistores de efeito de campo são apenas alguns dos dispositivos que estão sendo estudados para uso potencial no monitoramento da qualidade da água usando nanomateriais 2D. A utilização de conteúdo 2D tem seus benefícios e armadilhas quando utilizada para gerenciamento de água. Novos desenvolvimentos neste negócio em rápida expansão visam aumentar a qualidade e a acessibilidade do tratamento de água em resposta à crescente conscientização sobre a necessidade de água limpa e fresca entre as gerações futuras.

Desenvolvimento de vacinas profiláticas e terapêuticas para HPV

The correlation between human papillomavirus and induction of cervical cancer has been established since 1974, but the induction of transient idiopathic infertility, attributed to HPV, has also recently been addressed. Therefore, there is a clear need for a more effective combat against the virus, which has periodically been correlated with new diseases that indiscriminately affect men, women, and children of all social classes. Recent technological advances have contributed notably to the improvement of experimental work tools, a fact that provides scientists with new horizons to be explored in the development of new products, free from serious side effects, due to genetic manipulation in the construction of expression vectors directed to therapeutic targets of interest. Thus, this book aims to tell readers a little bit of the natural history about HPV and the advances in prophylaxis and minimally invasive therapy, aiming to eradicate the virus and treat infected patients, who have developed HPV-induced cancer. Periodic exams and vaccination are still the best options to prevent HPV infection and the development of cancers associated with the virus, as well as the possibility of transient infertility occurrence attributed to the HPV.

Desde 1974 foi estabelecida a correlação do papilomavírus humano com a indução de câncer cervical, mas recentemente tem sido abordada também a indução de infertilidade idiopática transiente, atribuída ao HPV. Portanto, fica evidente a necessidade de combate mais efetivo ao vírus, que periodicamente vem sendo correlacionado com novas doenças que afetam indiscriminadamente homens, mulheres e crianças de todas as classes sociais. Os avanços tecnológicos recentes têm contribuído de forma notável para o aprimoramento das ferramentas de trabalho experimental, fato que proporciona aos cientistas novos horizontes a serem explorados no desenvolvimento de novos produtos, isentos de efeitos colaterais graves, devido à manipulação genética na construção de vetores de expressão gênica direcionados a alvos terapêuticos de interesse. Assim, este livro pretende relatar aos leitores um pouco da história natural sobre HPV e os avanços em termos de profilaxia e de terapia minimamente invasiva, visando erradicar o vírus e tratar os pacientes infectados, que desenvolveram câncer induzido por HPV. Os exames periódicos e a vacinação ainda são as melhores opções para se evitar a infecção por HPV e o desenvolvimento de cânceres associados ao vírus, assim como a possibilidade de ocorrência da infertilidade transiente atribuída ao HPV.

Ácido L-poliláctico (PLA) y na-notubos de carbono de pared múltiple (NTCPM) con potenciales aplicaciones industriales / L-polylactic acid (PLA) and multi-walled carbon nano-tubes (CNTMW) with potential industrial applications / Ácido L-polilático (PLA) e na-notubos de carbono de paredes múltiplas (NTCPM) com possíveis aplicações industriais

Resumen En términos generales, es bien conocida la cualidad que poseen algunos polímeros de cambiar sus propiedades físicas y químicas finales mediante la adición de nanopartículas a la matriz polimérica para producir un material compuesto (MC). Esta investigación está basada en la obtención de un MC a partir de ácido poliláctico (PLA) y nanotubos de carbono de pared múltiple (NTCPM), muy empleado en la industria del envasado y dispositivos biomédicos, con el fin de ampliar su perfil industrial. Se desarrollaron cuatro mezclas de PLA y NTCPM, y se empleó polietilenglicol (PEG) como plastificante. Se evaluaron sus propiedades morfológicas, térmicas, mecánicas, termo-mecánicas, espectroscópicas, ángulo de contacto y cristalográficas. Se observó que los MCs presentaron degradación térmica a temperaturas inferiores a la matriz sin NTCPM, así como un aumento en el módulo de flexión y tensión en algunas de las muestras. Así mismo, se observó que los NTCPM pueden aumentar la cristalinidad del material y que, en algunos casos, se incrementa su rigidez, actuando como un aditivo útil para aplicaciones de mayor esfuerzo mecánico que la matriz. Del efecto de agregar PEG en los MC, se determinó que los NTCPM no restringen la movilidad de las cadenas poliméricas y se da un efecto plastificante, lo que permite mayor movilidad de la zona amorfa de las cadenas de polímero, como indica la literatura consultada. Finalmente, se concluyó que a mayores contenidos de NTCPM, se generan mejores valores en el módulo de flexión, esfuerzo máximo de flexión, módulo de elongación, esfuerzo de carga máxima y esfuerzo de ruptura, entre otras propiedades evaluadas.

Abstract The quality of some polymers to change their final physical and chemical properties by adding nanoparticles to the polymer matrix to produce a composite material (MC) is well known. This research is based on obtaining a MC from polylactic acid (PLA) and multi-walled carbon nanotubes (CNTMW), widely used in the packaging industry and biomedical devices, in order to expand its industrial profile. Four mixtures of PLA and CNTMW were developed, and polyethylene glycol (PEG) was used as a plasticizer. Their morphological, thermal, mechanical, thermo-mechanical, spectroscopic, contact angle, and crystallographic properties were evaluated. It was observed that the composites showed thermal degradation at temperatures below the matrix without CNTMW, as well as an increase in the modulus of flexion and tension in some of the samples. Likewise, it was observed that the CNTMW can increase the crystallinity of the material and that, in some cases, its rigidity is increased, acting as a useful additive for applications of greater mechanical stress than the matrix. From the effect of adding PEG in the composites, the CNTMW do not restrict the mobility of the polymer chains and a plasticizing effect occurs, which allows greater mobility of the amorphous zone of the polymer chains. In general terms, it was concluded that at higher CNTMW contents, better values were generated in the flexural modulus, maximum flexural stress, elongation modulus, maximum load stress and rupture stress, among other evaluated properties.

Resumo Alguns polímeros têm a propriedade de alterar suas propriedades físicas e químicas finais, adicionando nanopartículas à matriz polimérica para produzir um composto. Esta pesquisa baseia-se na obtenção de composto partir de ácido polilático (PLA) e nanotubos de carbono de paredes múltiplas (MWCNT), amplamente utilizado na indústria de embalagens e dispositivos biomédicos, a fim de expandir seu perfil industrial. Foram desenvolvidas quatro misturas de PLA e MWCNT e o polietilenoglicol (PEG) foi usado como plastificante. Foram avaliadas suas propriedades morfológicas, térmicas, mecânicas, termo-mecânicas, espectroscópicas, ângulo de contato e cristalográficas. Observou-se que os compostos apresentaram degradação térmica em temperaturas abaixo da matriz sem MWCNT, além de aumento no módulo de flexão e tensão em algumas das amostras. Da mesma forma, observou-se que o MWCNT pode aumentar a cristalinidade do material e que, em alguns casos, sua rigidez é aumentada, atuando como um aditivo útil para aplicações de maior tensão mecânica que a matriz. A partir do efeito da adição de PEG nos compostos, determinou-se que o MWCNT não restringe a mobilidade das cadeias poliméricas e ocorre um efeito plastificante, que permite maior mobilidade da zona amorfa das cadeias poliméricas. Em termos gerais, concluiu-se que, com maiores teores de MWCNT, melhores valores foram gerados no módulo de flexão, tensão máxima de flexão, módulo de alongamento, tensão de carga máxima e tensão de ruptura, entre outras propriedades avaliadas.

Avaliação dos Efeitos Toxicológicos e Ambientais de Nanopartículas de Sais de Prata / Assessment of Toxic and Environmental Effects of Silver Salt Nanoparticles

As nanopartículas de sais de prata são compostos muito utilizados nas indústrias farmacêuticas e de cosméticos, além de seu uso hospitalar. Sua utilização, tanto em produtos comerciais como na medicina, e sua importante correlação com a saúde pública e meio ambiente despertaram grande interesse em ações diretas e indiretas sobre o ser humano. Particularmente as nanopartículas de sais de prata têm sido muito utilizadas como antimicrobianos na desinfecção de materiais hospitalares, desodorantes, materiais dentários, em próteses internas e cateteres intravenosos, e tem possibilitado a contaminação humana e ambiental. Seus efeitos, concentrações perigosas e valores aceitáveis como contaminante demandam estudos. Sua instabilidade frente a interações com outros produtos as torna de grande interesse em relação à contaminação e persistência no ambiente. Diversos trabalhos produzidos em nossos laboratórios demonstram a atividade desreguladora endócrina de vários produtos químicos contaminantes ambientais e prejudiciais à saúde humana. Deste modo buscou-se um levantamento das principais formas de uso, seus riscos e efeitos toxicológicos para a saúde pública e meio ambiente.

Nanoparticles of silver salts are compounds widely usedin the manufacture of pharmaceuticals and cosmetics, aswell as in hospitals. Their presence, both in commercialproducts and in medicine, and their strong correlationwith public health and environmental impact, havearoused great interest in direct and indirect actions onthe human being. Nanoparticles of silver salts have beenwidely used as antimicrobial agents, in the disinfectionof hospital supplies, deodorants, dental materials, ininternal prostheses and intravenous catheters and haveled to human and environmental contamination. Theireffects on the environment, dangerous concentrationsandacceptable levels of contamination demand study.Instability in their interactions with other productsmakes them of great interest in terms of contaminationand persistence in the environment. Several studiesperformed in our laboratories demonstrate theendocrine disrupting activity of various chemicalcontaminants, with environmental risk to humanhealth. Thus, our aim here was to survey the main usesof silver salt nanoparticles, their toxicological effectsand risks to public health and the environment.

ANÁLISIS DE BIOMATERIALES PARA USO EN INGENIERÍA DE TEJIDO DE PIEL: REVISIÓN / ANALYSIS OF BIOMATERIALS FOR SKIN TISSUE ENGINEERING: REVIEW / ANÁLISE DE BIOMATERIAIS PARA USO EM ENGENHARIA DE TECIDOS DA PELE: PATCH

La ingeniería de tejidos es un área que ha venido creciendo desde los últimos treinta años con diferentes aplicaciones en piel, hueso, tejido neural, tejido cardiovascular, entre otras. Una de las áreas más trabajadas y de mayores aplicaciones es la relacionada con el tejido de la piel, con importantes avances en el desarrollo de sustitutos. En este trabajo se hace una revisión sobre los biomateriales más usados para desarrollos en el área de ingeniería de tejidos con aplicaciones específicas al tejido de piel. La información obtenida fue clasificada de acuerdo a los biomateriales más usados de origen natural o sintético, y de acuerdo a sus aplicaciones como sustitutos dérmicos, epidérmicos o dermo-epidérmicos. A su vez las ventajas y desventajas de su implementación in vivo o clínica fueron consideradas. Adicionalmente, se presenta una introducción al uso de los nanomateriales en diferentes áreas relacionadas con la ingeniería de tejidos. Según esta revisión, la biocompatibilidad de los materiales naturales es adecuada, al igual que la recepción al momento del injerto, pero su resistencia mecánica es baja. Los materiales sintéticos, por su parte, presentan más alta resistencia mecánica y siguen siendo objeto de investigación para mejorar su biocompatibilidad y controlar su degradación. Dentro del estudio se presentaron los nanomateriales como un área de amplio desarrollo y de alta proyección para su aplicación en ingeniería tisular.

Tissue engineering is a research field that has grown over the last thirty years with different applications in skin, bone, neural tissue and cardiovascular tissue, among others. One of the most studied and promising application relates to the engineering of skin tissue, which has led to important advances in the development of skin substitutes. This work reviews the most used biomaterials for applications in the field of skin tissue engineering. The reviewed literature was classified according to the most used natural or synthetic biomaterials and according to their application as dermal, epidermal, or dermal-epidermal substitutes. At the same time, advantages and disadvantages of their in vivo or clinical implementation were considered. Based on this literature review, the biocompatibility of natural materials is appropriate, as well as their grafting efficiency, but their mechanical strength is low. Synthetic materials, in contrast, show higher mechanical strength and are subject of investigations that seek to improve their biocompatibility and biodegradability. This review also showed that the use of nanomaterials is a very promising research area with excellent prospects for applications in tissue engineering.

Engenharia de tecidos é uma área que tem crescido desde os últimos trinta anos, com diferentes aplicações em pele, osso, tecido neural, tecido cardiovascular, entre outros. Uma das áreas de aplicação mais elaborados e maiores está relacionada com o tecido da pele, com um progresso significativo no desenvolvimento de substitutos. Este trabalho apresenta uma revisão dos biomateriais mais utilizados para desenvolvimentos na área da engenharia de tecidos com aplicações específicas para o tecido da pele. As informações obtidas foram classificadas de acordo aos biomateriais mais utilizados de origem natural ou sintética, e de acordo às suas aplicações como substitutos de pele, epidérmica ou dermo-epidérmica. Por sua vez, as vantagens e desvantagens da sua implementação in vivo ou clínica foram considerados. Além disso uma introdução ao uso de nanomateriais em diferentes áreas relacionadas com a engenharia de tecidos é apresentado. De acordo com esta revisão, a biocompatibilidade de materiais naturais é adequado, como o tempo de recepção da enxertia, mas a sua resistência mecânica é baixa. Os materiais sintéticos, por sua vez, tem alta resistência mecânica e ainda estão sob investigação para melhorar a sua biocompatibilidade e controle de degradação. Dentro deste estudo apresentaram-se os nanomateriais como um área de desenvolvimento global e alta projeção para uso em engenharia de tecidos.