Biossíntese, caracterização e avaliação da atividade antimicrobiana de nanopartículas de selênio e sua aplicação em combinação com eugenol

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dc.contributor.advisorNakazato, Gerson
dc.contributor.authorSouza, Lucas Marcelino dos Santos
dc.contributor.bancaKobayashi, Renata Katsuko Takayama
dc.contributor.bancaScandorieiro, Sara
dc.contributor.bancaMedeiros, Leonardo Pinto
dc.contributor.bancaClébis, Victor Hugo
dc.coverage.extent145 p.
dc.coverage.spatialLondrina
dc.date.accessioned2026-09-24T14:08:49Z
dc.date.available2026-09-24T14:08:49Z
dc.date.issued2026-02-26
dc.description.abstractO trauma por queimadura resulta em lesões teciduais complexas e suscetíveis às infecções, que podem ser agravadas por microrganismos multirresistentes que se não tratadas levam o indivíduo à morte. Nesse contexto, a resistência bacteriana aos antimicrobianos é um grande problema para o tratamento de queimados, por aumentar o tempo de recuperação do queimado e diminuir a variedade de antibióticos para o tratamento da infecção. Como alternativa pode-se destacar a utilização de antimicrobianos alternativos como nanopartículas e óleos essenciais. Estudos com nanopartículas de diferentes elementos, principalmente metais, como: prata, ouro e ferro, apresentam desejável atividade antimicrobiana. O selênio (Se) é um elemento que pode adquirir características de nanopartícula tendo boa ação antibacteriana. Portanto, o objetivo do trabalho foi realizar a biossíntese de nanopartículas de selênio (SeNps) a partir de extratos de Gymnanthemum amygdalium, realizar sua caracterização e produzir, juntamente com eugenol, formulações de géis para aplicações em queimados. As nanopartículas sintetizadas foram caracterizadas por espalhamento de luz dinâmico (dynamic light scattering, DLS), difração de raio X (X-ray diffraction, XRD), ressonância magnética nuclear (RMN-1H), espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia eletrônica de transmissão (MET) e análise de espectroscopia de dispersão de energia (EDS). Para os testes de atividade antimicrobiana foram utilizadas cepas padrão e isolados clínicos sendo elas: Staphylococcus aureus ATCC 25923, Staphylococcus aureus N315, Staphylococcus aureus ATCC 6538, Staphylococcus aureus BEC 9393, Staphylococcus aureus PRSA 521, Staphylococcus aureus PRSA 207, Staphylococcus aureus PRSA 999, Staphylococcus aureus PRSA 336, Escherichia coli ATCC 25922, Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027, Acinetobacter baumannii ATCC 19606, Klebsiella pneumoniae ATCC 700603, Enterococcus faecalis ATCC 29212, Staphylococcus epidermidis ATCC 12228, Klebsiella pneumoniae 1127 e Salmonella enteritidis 1307. A atividade antibacteriana foi avaliada pelos métodos de microdiluição em caldo, checkerboard, curva de sobrevivência e efeito antibiofilme. Os efeitos citotóxicos em hemácias das SeNps sintetizadas foram analisados. Posteriormente, foi realizada a produção de dois tipos de hidrogéis o primeiro contendo Carbopol 940 e o segundo contendo hidroxietilcelulose. As SeNps apresentaram tamanho entre 58 a 85 nm e morfologia esférica. As nanopartículas tiveram ação contra todas as bactérias Gram positivas, porém sem ação nas Gram negativas testadas, obteve-se efeito sinérgico contra algumas cepas. Todas as formulações apresentaram estabilidade. Os resultados indicam que há um aumento na eficácia antibacteriana das SeNPs em conjunto com eugenol e que as formulações contendo ambos os ativos apresentam boa estabilidade tendo potencial para a produção de fármacos com finalidades de tratamento em queimados.
dc.description.abstractother1Burn trauma results in complex tissue lesions that are highly susceptible to infections. These can be aggravated by multidrug-resistant microorganisms which, if left untreated, can lead to death. In this context, antimicrobial resistance is a major challenge in the treatment of burn patients, as it extends recovery time and limits the variety of available antibiotics for infection control. As an alternative, the use of non-conventional antimicrobials, such as nanoparticles and essential oils, has gained prominence. Studies with nanoparticles of different elements, mainly metals such as silver, gold, and iron, have shown desirable antimicrobial activity. Selenium (Se) is an element that can acquire nanoparticle characteristics, exhibiting potent antibacterial action. Therefore, the objective of this study was to perform the biosynthesis of selenium nanoparticles (SeNPs) using Gymnanthemum amygdalinum extracts, followed by their characterization and the development, in association with eugenol, of gel formulations for burn applications. The synthesized nanoparticles were characterized by dynamic light scattering (DLS), X-ray diffraction (XRD), nuclear magnetic resonance (1H NMR), Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS). For the antimicrobial activity assays, standard strains and clinical isolates were used, including: Staphylococcus aureus (ATCC 25923, N315, ATCC 6538, BEC 9393, and PRSA strains 521, 207, 999, 336), Escherichia coli (ATCC 25922), Pseudomonas aeruginosa (ATCC 9027), Acinetobacter baumannii (ATCC 19606), Klebsiella pneumoniae (ATCC 700603 and 1127), Enterococcus faecalis (ATCC 29212), Staphylococcus epidermidis (ATCC 12228), and Salmonella Enteritidis (1307). Antibacterial activity was evaluated using broth microdilution, checkerboard, time-kill curves, and antibiofilm assays. The cytotoxic effects of the synthesized SeNPs on human erythrocytes were also analyzed. Subsequently, two types of hydrogels were produced: the first containing Carbopol 940 and the second containing hydroxyethylcellulose. The SeNPs exhibited a spherical morphology with sizes ranging from 58 to 85 nm. The nanoparticles were effective against all Gram-positive bacteria, although no activity was observed against the tested Gram-negative strains; however, a synergistic effect was achieved against specific strains. All formulations demonstrated stability. The results indicate an increase in the antibacterial efficacy of SeNPs when combined with eugenol, and the formulations containing both actives show good stability, highlighting their potential for the production of pharmaceuticals intended for burn treatment.
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/20015
dc.language.isopor
dc.relation.departamentCCB - Departamento de Microbiologia
dc.relation.institutionnameUniversidade Estadual de Londrina - UEL
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Microbiologia
dc.subjectNanotecnologia
dc.subjectMicrorganismos multirresistentes
dc.subjectPacientes queimados
dc.subjectAntimicrobianos
dc.subjectSelênio
dc.subjectQueimadura - tratamento
dc.subject.capesCiências Biológicas - Microbiologia
dc.subject.cnpqCiências Biológicas - Microbiologia
dc.subject.keywordsNanotechnology
dc.subject.keywordsMultidrug-resistant microorganisms
dc.subject.keywordsBurns
dc.subject.keywordsAntimicrobials
dc.subject.keywordsSelenium
dc.subject.keywordsBurn treatment
dc.titleBiossíntese, caracterização e avaliação da atividade antimicrobiana de nanopartículas de selênio e sua aplicação em combinação com eugenol
dc.title.alternativeBiosynthesis, characterization, and evaluation of the antimicrobial activity of selenium nanoparticles and their application in combination with eugenol
dc.typeTese
dcterms.educationLevelDoutorado
dcterms.provenanceCentro de Ciências Biológicas

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