Sviluppo di rivestimenti compositi a partire da polimeri pre-ceramici funzionalizzati con nanoparticelle inorganiche per potenziali applicazioni antibatteriche = Development of composite coatings from preceramic polymeric precursors funzionalized with silver nanoparticles for antibacterial applications

L’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) ha riconosciuto la resistenza agli antibiotici come una delle principali minacce globali alla salute pubblica, sviluppata da ormai numerosi ceppi di batteri, virus e funghi. Lo sviluppo di trattamenti e terapie antivirali per contrastare le infezioni causate dai cosiddetti superbugs, non riesce a stare al passo con l’evoluzione di questi agenti patogeni, spesso accelerata da un uso eccessivo e improprio di antibiotici, avvenuto nel corso degli ultimi decenni. Contemporaneamente, i nanomateriali hanno acquistato un ruolo sempre più importante dal punto di vista delle strategie antivirali e nella realizzazione di composti o superfici antimicrobiche. Tra di essi, numerosi studi hanno evidenziato il forte potere antibatterico e antivirale delle nanoparticelle d’argento. Questo lavoro di tesi mira a sviluppare e studiare un rivestimento composito antibatterico ottenuto a partire da un precursore polimerico della silice, il Durazane 1800, funzionalizzato con nanoparticelle di silice (nSiO2) decorate con nanoparticelle di argento (AgNPs). Le prime fasi del lavoro si sono concentrate sulla sintesi delle nanoparticelle di silice decorate con AgNPs sfruttando un processo sol-gel in ambiente basico a partire da tetraetile ortosilicato (TEOS), un tipico agente reticolante nei polimeri di silicone e nitrato di argento (AgNO3). Le nanopolveri così ottenute sono state analizzate da un punto di vista chimico-fisico e antibatterico per confermare la formazione delle nanoparticelle sia di silice che di Ag. La seconda metà della tesi si è focalizzata sullo sviluppo del rivestimento composito. Il precursore della silice Durazane 1800 è stato miscelato con le nanopolveri di silice decorate con AgNPs. La soluzione è stata depositata su un substrato di vetro e lasciato sotto cappa a temperatura ambiente affinché il precursore reagisse fino alla sua trasformazione in silice. I rivestimenti così ottenuti sono stati studiati tramite tecniche di analisi morfologica, composizionale e test antibatterici. Mentre le prime due hanno rivelato che anche il coating era caratterizzato dalla presenza di nSiO2 e AgNPs, i risultati del test antibatterico non hanno mostrato un evidente effetto. Ulteriori studi e indagini sono necessari per migliorare la deposizioni dei rivestimenti in modo da generare l’effetto antibatterico desiderato, per valutare il comportamento del coating su altri tipi di substrato e per stabilire se le proprietà strutturali del rivestimento impediscono agli ioni argento di diffondere attraverso la matrice in cui sono dispersi.