Characterization and evaluation of antibacterial activity of thin and ultrathin Ag and Cu coatings deposited on glass substrates via magnetron sputtering

Abstract

Com a atual pandemia da COVID-19, a população mundial e os trabalhadores da área da saúde precisam utilizar equipamentos de proteção individual (EPIs), principalmente proteções faciais, como máscaras faciais e respiradores, para evitar o contágio pelo vírus SARS-CoV-2. Esses itens fazem a filtragem de partículas, porém não apresentam nenhum tipo de mecanismo antimicrobiano, facilitando a contaminação cruzada. Dessa forma, a fim de funcionalizar esses EPIs, estão sendo estudados novos agentes antimicrobianos, como as nanopartículas metálicas, com destaque para a prata (AgNPs) e para o cobre (CuNPs), que possuem efeito antimicrobiano intrínseco. O recobrimento de superfícies utilizando partículas metálicas possibilitaria modificar a superfície de diversos materiais para que apresentassem ações antivirais e antibacterianas. Neste trabalho, então, foi feito a deposição de AgNPs e CuNPs em substrato de vidro utilizando o método magnetron sputtering, para avaliar as atividades bactericidas destes materiais. Buscou-se otimizar as condições de deposição e espessura das camadas depositadas quanto a atividade antimicrobiana de modo a facilitar a translação da técnica para outros materiais de uso em EPIs. As amostras foram caracterizadas utilizando as técnicas de Espectrometria de Retroespalhamento Rutherford (RBS) e de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) a fim de obter informações a respeito da morfologia, composição química e espessura da camada. Além disto, foram realizados estudos biológicos com a bactéria gram-positiva Staphylococcus aureus para avaliar a ações antibacteriana dos revestimentos de Ag e de Cu. Com isto, foi possível confirmar a atividade bactericida contra a bactéria S. aureus. As amostras com um menor tempo de deposição mostraram efeito antibacteriano tão satisfatório quanto às amostras com tempos de deposição maiores, além de manterem a transparência das amostras