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INFORME FINAL DE PROYECTO: REGISTRO ASIGNADO POR LA SIP: 20082511
EFECTO DEL TAMAÑO Y DISTRIBUCIÓN DE NANOPARTÍCULAS DE PLATA
EN LA INHIBICIÓN DEL DESARROLLO DE HONGOS FITOPATOGENOS
Resumen. The effects caused by gelatine/silver relation, glucose/silver relation and
temperature on optical and antifungal properties of silver nanoparticles were
investigated. The Response Surface Methodology was used to analyze the data.
The plasmon peaks appeared at lower wavelengths when gelatine/silver and
glucose/silver relations increased. Wavelengths values of spectra were lower
when temperature was increased. Silver nanoparticles delayed the growth of
Colletotrichum gloesporioides.
Antecedentes. Aunque ya existían los nanomateriales (partículas de humo y nanopartículas
dentro de bacterias) en muchos sistemas biológicos, vegetales y animales; así
como en materiales fabricados por la industria, el interés por estos ha surgido en
esta década, debido al cambio de sus propiedades cuando están al nivel
nanométrico.
Algunas civilizaciones los usaban por sus propiedades ópticas y medicinales.
Se podría citar a la cultura Egipcia quienes utilizaban oro como coloide medicinal
para conservar la juventud y mantenerse con buena salud (actualmente se utiliza
para tratamiento de artritis). En la civilización China utilizaban colorantes
inorgánicos en porcelanas que contenían nanopartículas en estado coloidal.
Un caso interesante es el vaso de Lycurgus creado por los romanos en el siglo
IV DC, que quizás por accidente contenía nanopartículas; si la luz con la que se
observa es reflejada su color era verde y cambia si la luz es transmitida el color es
rojo. A través de un análisis se observó que la muestra tiene NPs metálicas
(≈70nm) de oro y plata en una relación molar de 14:1 siendo estas las
responsables del fenómeno óptico como se aprecia en Fig. 2 (Gutiérrez, 2005).
.
Fig. 2 Vaso de Lycurgus. Compuesto de vidrio con nanopartículas metálicas. Vista con a) luz
transmitida y b) luz reflejada.
En la actualidad se dispone de una gran variedad de aplicaciones con NPs en
diferentes materiales. A continuación se mencionan algunos ejemplos de estas
aplicaciones.
• Se emplean nanopartículas metálicas, de oro principalmente, para la detección
de niveles de glucosa y en conjunto con nanopartículas magnéticas para la
detección de células cancerigenas, de VIH y Alzhaimer en etapas tempranas.
• Las nanopartículas de sílice se usan como adhesivos dentales útiles para
formar uniones más fuertes con el esmalte.
• Pasta de dientes con nanohidroxiapatita utilizada para la regeneración de
huesos y cirugía periodontal.
• Crema para dolores musculares que contiene liposomas de 90nm.
• Recubrimientos súper hidrofóbicos repelente de mugre creado por BASF,
empleado como recubrimiento para ladrillos y yeso; este es un aditivo a base
de nanopartículas que permite reforzar el efecto hidrofóbico en materiales de
construcción, reduciendo la adhesión de agua y partículas de tierra al mínimo.
Las partículas de suciedad que podrían adherirse se retiran con el agua de
lluvia.
• Pelotas de Golf con nanopartículas dinámicas, las cuales son capaces de
reducir de forma dramática los giros y movimientos a los que puedan estar
sujetas durante un partido, otras son recubiertas con nanopartículas que
permiten incrementar su resistencia superficial.
• Un colchón con varias capas donde la nanotecnología aplicada permite atrapar
sudor y humedad en cada una de las capas del colchón que luego se puede
quitar con la cremallera y lavar como cualquier prenda.
Los efectos de superficie son importantes, ya que en las partículas pequeñas
hay un incremento en áreas superficiales por unidad de volumen y en energía
superficial respecto a los sólidos volumétricos. Debido a que los átomos en las
superficies de las nanopartículas están menos enlazados que el resto de sus
átomos y su esfera de coordinación esta incompleta, se incrementa su energía
libre superficial, afectando propiedades como temperatura de fusión y reactividad
química (Gutiérrez, 2005).
Ha surgido una preocupación sobre el uso o contacto de los operarios con las
NPs sintetizadas por cualquiera de los métodos indicados anteriormente y más
aquellos sintetizados por métodos físicos, ya que causan serios daños a la salud.
Se ha tenido evidencia clara de que las NPs pueden cruzar los estratos o capas
de la piel y pueden llegar a los órganos designados secundarios como: el corazón,
hígado, bazo, cerebro y órganos reproductores causando efectos adversos, a
futuro llegando a alterar la función cardiaca y la coagulación de sangre (Kreyling,
2007). Por lo que se requiere de estudios más profundos acerca de su efecto en
aplicaciones donde se usen en el cuerpo humano.
1. Nanopartículas de plata. 1.1 Plata
La plata se conoce y se ha valorado desde la antigüedad como metal
ornamental y de acuñación. Probablemente las minas de plata en Asia Menor
empezaron a ser explotadas antes del 2500 a.C. Los alquimistas la llamaban
el metal Luna o Diana, por la diosa de la Luna, y le atribuyeron el símbolo de
la luna creciente.
Exceptuando el oro, la plata es el metal más maleable y dúctil. Su dureza
varía entre 2,5 a 3 (Mohs); es más dura que el oro, pero más blanda que el
cobre. Tiene un punto de fusión de 962°C, un punto de ebullición de 2212°C y
una densidad relativa de 10.5. Su masa atómica es 107.868. Químicamente,
la plata no es muy activa. Es insoluble en ácidos y álcalis diluidos, pero se
disuelve en ácido nítrico o sulfúrico concentrado y no reacciona con oxígeno
o agua a temperaturas ordinarias.
La plata ocupa el lugar 66 en abundancia entre los elementos de la corteza
terrestre. No se encuentra en estado puro como se observa en la Figura 1.
Los yacimientos más notables de plata están en México, Perú y Noruega,
donde las minas han sido explotadas durante años.
2.
Fig. 1 Mineral de Plata (Argentita).
2. Propiedades de las Nanopartículas de plata.
La plata en especial ha sido desde tiempos muy antiguos un material de gran
interés en diversas áreas, tal es el caso de los griegos que cocinaban sus comidas
en trastes de plata o Cleopatra tomaba vino en un cáliz de plata, demostrando así
la riqueza de aquella ciudad. Se tiene un campo de aplicación extenso por su
elevada ductilidad, conductividad eléctrica, conductividad térmica y desodorizante
(Han et al, 2007). Además de aprovechar la capacidad de eliminación de
gérmenes por la superficie de plata.
El área superficial de una nanopartícula es mayor, por lo tanto permite a las
NPs de plata ser más eficaces como biocida comparada con el material
volumétrico (Zhang et al, 2006). El uso extenso de productos químicos como los
antibióticos han dado lugar a bacterias resistentes a este tratamiento, las
investigaciones hasta la fecha han encontrado que las bacterias “no pueden
desarrollar una inmunidad para la plata”.
Otra ventaja de utilizar las características anti-microbianas naturales de la plata
es que después de pruebas realizadas con sustancias altamente tóxicas y
bacterias patógenas como: Escherichia coli (E. coli) y el Staphylococcus aureos
probaron su eficacia de inhibir su desarrollo (Melaiye et al, 2005). Pero la
Administración Federal de Alimentos y Drogas (FDA) ha prohibido el uso de
productos de plata coloidales y permite otras formas de uso como los emplastos
utilizados en quemaduras de primer y segundo grado, debido a que todavía no
tiene evidencias fehacientes que confirmen su eficacia y seguridad en la forma
coloidal (Sha et al, 1999).
Shah et al, (1999) al intentar utilizar los nanopartículas de plata como biocida,
encontraron dos problemas: cómo obtener suficiente cantidad y cómo dispersarlas
en tejidos u otros materiales. Para atender estos problemas utilizaron un proceso
de síntesis por evaporación de un alambre de plata por medio de un láser. Este
proceso, permitió generar a nivel de kilogramos nanopartículas de plata.
A partir de las nanopartículas de plata se han desarrollado una gran variedad
de productos con diversas aplicaciones.
• Las gasas para quemaduras de segundo grado han sido desarrolladas
implementado el uso de las nanopartículas de plata en su matriz; ya que las
NPs de plata interaccionan con los microorganismos inhibiendo su desarrollo
por lo que evita su reproducción en las células huésped no generándose la
infección (Elechiguerra et al, 2005). Las gasas dentro del tratamiento a
pacientes quemados proporcionan buena hidratación y se reconoce que es un
factor importante para la cicatrización y la epitelialización (Melaiye et al, 2005).
La plata es un bactericida, que en forma de nanopartículas incrementa el área
superficial mejorando la eficiencia antibacteriana contra 150 tipos de microbios,
incluyendo los resistentes a drogas. Se utiliza actualmente en más de 100 de
los 120 hospitales para quemados en Norteamérica (An et al, 2007).
• Great American Knitting Mills, Inc. desarrolló una serie de fibras antibacterianas
usadas en textiles con nanopartículas de plata empleadas para la elaboración
de calcetines y otros productos de vestir. Estas muestran una efectividad del
99.9% para prevenir infecciones como pie de atleta y otras causadas por
neumobacilos, colon bacili y hongos (Gutiérrez, 2005).
• Las nanopartículas de plata tienen aplicaciones en la electrónica,
optoelectrónica, catálisis y como tintas conductoras (Khanna et al, 2007).
Existen ahora lavadoras con nanopartículas de plata incorporadas en la tina,
útiles por su poder bactericida.
• Otras posibles aplicaciones de nanopartículas de plata son: En
nanocompuestos de polímero-plata podrán ser usados por sus propiedades
como conductividad eléctrica, efectos antimicrobiales, propiedades ópticas y
catálisis oxidativa en variados procesos. Algunos informes reportan que los
polímeros con plata como: polietileno, alcohol poli-vinil, poliacrilonitrilo, nylon
11 y poliestireno mejoran sus propiedades según su aplicación como las gasas
utilizadas para cubrir heridas o quemaduras, ayuda a evitar infecciones siendo
este sólo un ejemplo de muchas de las propiedades que pueden aportar la
plata al adicionarse aun polímero (Cho et al, 2006).
Puesto que el almidón, en síntesis ecológica de plata, puede formar fácilmente gel
con agua, se presume que ayudará a sintetizar los nanogeles para una amplia
gama de usos biomédicos. Estos nanofluidos acuosos pueden también encontrar
varios usos en dispositivos de transferencia de calor (Raveendran et al, 2006).
3. Métodos de síntesis de nanopartículas de plata Se muestran a continuación algunos métodos utilizados para sintetizar
nanopartículas de plata y compuesto con otros elementos o de otro material.
3.1. Métodos químicos
Probablemente el método más usado para obtener nanopartículas metálicas es
el método químico. Diferentes tipos de agentes reductores son utilizados para
producir nanopartículas como son: NaBEt3H, LiBEt3H y NaBH4 donde Et denota un
radical etil (-C2H5) (Poole Jr. et al, 2003).
Otro método propuesto por Chen y Gao (2006), en la síntesis
nanopartículas mono dispersadas de oro, plata y cobalto utiliza trioctilfosfina
(TOP), óxido de trioctilfosfina (TOPO), acido oleico o amino oleico. Este método
requiere de la manipulación de altas temperaturas (250-300ºC) y tiempo muy
prolongado. Se sintetiza utilizando una sola fase disolviendo nitrato de plata en
TOP, este material TOP tiene las funciones de agente reductor, solvente,
estabilizador y surfactante. Los productos son separados por centrifugación
lavándose tres veces con acetona y luego eliminando el sobre reactante (TOP).
Estas nanopartículas fueron fácilmente dispersadas dentro de una solución de
Tolueno. Las nanopartículas obtenidas y caracterizadas por equipos de
microscopia resultaron de un diámetro promedio de 6 a 10 nm.
Cho et al, (2006) establecieron un método de incorporación de nanopartículas
de plata en polímeros de poliuretano. Para ello primeramente sintetizan el
poliuretano utilizando los monómeros, 4,4′- metileno bis (fenil isocianato) (MDI),
poli (ε-caprolactano) diol (PCL) y 1,4-butanodiol (BD). Primero prepararon el
prepolímero con MDI y PCL a 80°C por 90 min con agitación constante. Luego
adicionaron el BD gradualmente a la mezcla a 100°C y mantienen la agitación
durante 150 min.
El Poliuretano formado es lavado con agua y secado completamente en una
estufa. Para formar las fibras y luego el tejido disuelve el PU con solventes de
tetrahidrofurano y dimetilformamida (DMF), la solución es colocada en un sistema
de electrohilado. Los hilos son enredados y se forman redes de fibras de PU
obtenidas por este sistema. El tejido fue inmerso en una solución de nitrato de
plata (AgNO3) y luego indica que las fibras que contienen AgNO3 deben ser
secadas a 50 °C e inmersas en solución Borohidruro de Sodio (NaBH4),
sintetizándose por reducción las NPS de Ag a temperatura ambiente. Finalmente
las fibras de PU son lavadas con agua desionizada y secadas a 100 °C.
El diámetro promedio de las fibras de PU resulto en promedio de 600 nm. Sin
embargo, observaron aglomeraciones de las partículas de plata formando cúmulos
macroscópicos de partículas esféricas, presentes en un rango de 50–200 nm con
un tamaño promedio cercano a 85 nm. Las nanopartículas de plata observadas
dentro del polímero; tienen debido a su reducción por nitrato de plata un diámetro
entre 4–10 nm.
Hasell et al (2007), a través de la mezcla de un solución de almidón con otra de
1,5 ciclooctadieno (1,1,1,5,5,5 hexafluoroacetilacetonato) plata(I) (Ag (hfac)(1,5-
COD)) en Tolueno obtuvieron una solución bifásica que al agitarse y ser
burbujeada con Hidrogeno a 80ºC reacciona la solución y se obtienen
nanopartículas de plata de una tamaño aproximado de 11 nm.
3.2. Método Físico-químico
Se reportan algunos métodos físico-químicos para obtener nanopartículas de
plata o compuestos que contienen NPs de plata.
Li et al (2006), a través de una reacción sonoquímica sintetizaron nanocristales
de Ag2Se. Con este método se obtienen nanoesferas de Ag2Se de diferentes
tamaños. La reacción se logra entre Se y AgNO3 en un sistema acuoso de
amoniaco diluido a diferentes concentraciones. La solución es sometida a
ultrasonido mediante una sonda con elevada intensidad ultrasónica inmersa
directamente en la solución. Los patrones de difracción de rayos X de las NPs de
Ag2Se muestran que se tiene un sistema cristalino ortorrómbico β-Ag2Se y un
tamaño estimado de las nanopartículas que varían entre 50 y 150 nm.
Otros autores como Melaiye et al, (2005) proponen un método donde
primeramente sintetizan el compuesto de Imidazoleo gem-Diol Ciclofano,
empleando 2,6-bis(imidazol-metil) piridona y 1,3-dicloroacetona en 60 ml de
acetonitrilo, que fue agitado a 75ºC por 8 h y luego filtrado y secado. Una solución
de óxido de plata es adicionado al compuesto sintetizado anteriormente en 70 ml
de metanol, los cuales fueron mezclados a temperatura ambiente por 50 min,
luego filtrados y concentrados obteniendo un sólido amarillo de Plata gem-Diol
Ciclofano. El compuesto de plata formado por la síntesis anterior es mezclado con un
polímero llamado Tecofilico en un solvente de etanol/tetrahidrofurano para
proporcionar características hidrofílicas al compuesto y luego por la técnica de
electrohilado se obtienen las fibras en forma de esteras y al sumergir estas en
agua se difunde la plata del compuesto hacia el tejido formando las NPs de plata
dentro de la fibra. Melaiye et al, (2005) también observó que los tejidos con las
NPs de plata tenían propiedades bactericidas en pruebas realizadas con
microorganismos procariotes Gram positivos y negativos de interés clínico como:
E. coli, P. aeruginosa y S. aureus y otras como: C. albican, S. cereVisae y A. niger.
Otro método físico químico utilizado para obtener NPs es el propuesto por
Sánchez et al, (2000), indicando que por lo general las NPs de plata son
usualmente preparadas por la reducción electroquímica de las sales metálicas. En
el procedimiento electroquímico se obtienen NPs en las cuales una lámina de
metal es el ánodo y la formación de sales metálicas intermedias es reducida en el
cátodo, generando NPs metálicas estabilizadas con sal de tetra-alcali de amonio.
Al utilizar como electrolito la mezcla de acetonitrilo y tetrahidrofurano, se
encontró que era inapropiada para la síntesis de NPs plata, porque la presencia de
tetrahidrofurano induce a la agregación de partículas metálicas, las cuales pueden
ser detectadas en la solución por un color azul. Por esta razón el acetronitrilo debe
ser usado puro como solvente. Esta característica aprótica es necesaria porque al
estar los protones en el medio, los ánodos de plata son pasivados y la síntesis no
puede tomar lugar.
Al tener una similitud entre la plata y el aluminio se presenta una tendencia de
la plata a depositarse sobre el aluminio evitando la formación de nanopartículas.
La diferencia entre los parámetros de red y radio atómico, para el platino y la plata
conduce a la formación de las partículas (Sánchez et al, 2000).
Por este método Sánchez (2000), reporta que se logran obtener NPs de plata
en un rango de 2 a 7 nm y concluye que los materiales utilizados como cátodos
son de gran importancia para obtener las NPs de plata ya que si no son diferentes
los parámetros de red y radio atómico no se logran obtener las NPs.
3.3. Métodos ecológicos de síntesis para obtener nanopartículas de Ag y aleaciones
Raveendran et al, (2003) proponen un método ecológico para obtener NPs de
plata a través de tres etapas haciendo uso de agua como solvente, el azúcar, β-D-
glucosa, usado como un agente reductor. Seleccionó el almidón como agente de
protección superficial. Los compuestos antes mencionados fueron mezclados a
temperatura de 40°C en agitación continua por 20 h.
Todos los componentes de la solución fueron purgados con Argón antes de
usarse y se procedió a la reducción en presencia de este gas ya que desplaza el
oxígeno presente del medio. La distribución del tamaño de partícula que obtuvo
fue de 5.3 nm de diámetro (Raveendran et al, 2003).
También estudios realizados por Raveendran et al (2006), proponen un método
ecológico para la síntesis de Au, Ag y aleaciones de nanopartículas de Au–Ag. En
este método incorpora la aplicación de un microondas para dar lugar a la reacción
química. La ventaja de usar la radiación del microondas es que proporciona un
calor uniforme alrededor de las NPs y puede ayudar a la formación evitando la
agregación de las NPs.
Para la aleación se sintetiza Ag como lo reporta Ravendran en el 2003 y el Au
se sintetiza mezclando soluciones de: HAuCl4, D-Glucosa, Almidón y NaOH
después de realizar la síntesis de cada elemento se procede a mezclarlos y aplicar
la temperatura y concentración adecuada para que se de lugar a la aleación.
Los métodos anteriormente citados no se preocupan por el medio ambiente
aunque en investigaciones recientes usan solventes alternativos como el CO2
supercrítico que ha tenido éxito en la síntesis de nanopartículas, el uso de
surfactantes de CO2-filico presenta problemas al tratar de separarlo o aislarlo y
recuperar las nanopartículas.
Raveendran (2003) establece un método ecológico utilizando reactivos
químicos no tóxicos, solventes que no dañan el medio ambiente y materiales
renovables de gran importancia en la síntesis de materiales metálicos.
Al considerar la síntesis a escala industrial por este proceso ecológico se
tendría que tomar en cuenta otros aspectos como el rendimiento y producción sin
alterar las características de síntesis inicial de las NPs de plata, como son: el
tamaño, forma y distribución de las NPs. En este trabajo además de considerar
que los reactivos sean ecológicos se consideran factores de síntesis, como el pH,
concentración del reductor y temperatura, observando el efecto que tendría cada
factor en las características de las NPs.
4. Plata: efecto biocida Además de presentar propiedades ópticas, magnéticas, eléctricas y catalíticas
interesantes, las nanopartículas metálicas tienen también propiedades biocidas o
antimicrobianas (Sondi y Salopek-Sondi, 2004). Esta última característica
involucra su gran área superficial específica (Rai et al., 2008).
Entre los agentes antimicrobianos inorgánicos, la plata ha sido ampliamente usada
desde tiempos remotos para combatir infecciones y controlar la contaminación
microbiana (Pal et al. 2007).
El efecto bactericida de los iones de plata en los microorganismos es bien
conocido; sin embargo el mecanismo no es aún muy claro. Algunas propuestas
han sido desarrolladas para explicar los efectos inhibitorios de iones plata y plata
metálica en microorganismos (Cho et al., 2005). Se plantea que los iones plata
interaccionan fuertemente con los grupos tiol de enzimas vitales, provocando su
inactivación (Feng et al., 2000). Es posible también que el ADN de bacterias
tratadas con nanopartículas pierda su capacidad de replica, esto por la afinidad de
la plata a interaccionar con grupos fosforilados y azufrados (Pal et al., 2007). En
otros estudios se ha reportado que los iones plata provocan cambios estructurales
irreversibles en la membrana celular de las bacterias, afectando drásticamente sus
funciones propias como permeabilidad y respiración (Cho et al., 2005; Morones et
al. 2005).
Aunque se ha planteado que las nanopartículas de plata pueden actuar de una
manera similar a la plata iónica, hay indicios de que el efecto biocida que producen
cada uno de ellos es distinto. De acuerdo con Morones et al. (2005), los iones
plata producen una región de bajo peso molecular en el centro de la bacteria. Este
efecto se debe a que el microorganismo agrupa y protege su ADN como
mecanismo de defensa contra compuestos tóxicos. Por otro lado, al utilizar
nanopartículas de plata, no se observa dicha región en las células bacterianas. De
acuerdo con Rai et al. (2008), el efecto bactericida de las nanopartículas de plata
puede ser favorecido por la liberación de iones una vez que éstas han ingresado al
interior de las células.
Algunas características como el tamaño y la forma de las nanopartículas de plata
influyen de manera importante en la eficacia bactericida. Se ha reportado que
entre más pequeña es la partícula, mayor es la superficie de contacto, y por lo
tanto mayor es el poder bactericida (Pal et al., 2007). Morones et al. (2005)
señalan que partículas de un tamaño de 1-10nm presentan una mayor interacción
con la membrana celular bacteriana. A su vez Rai et al. (2008) indican que
nanopartículas de plata de forma triangular tienen un mayor efecto bactericida en
comparación con aquellas de formas esferoidal y cilíndrica.
De acuerdo con Sondi y Salopek-Sondi (2004), la inhibición bacteriana depende
también de la concentración de nanopartículas de plata y de la cantidad de
microorganismos presentes. Estos autores reportaron una inhibición del 70% en el
crecimiento de la bacteria E. Coli, al aplicar 10µg/cm3 de nanopartículas, mientras
que al aplicar una concentración de 60 µg/cm3 la inhibición fue del 100%.
Es indudable que el interés por seguir adquiriendo conocimiento acerca de las
propiedades biocidas de los nanomateriales metálicos, se justifica por la aparición
de nuevas y más agresivas enfermedades, así como por la resistencia a los
antibióticos que presentan muchos microorganismos patógenos y fitopatogenos. 5. Problemática postcosecha en frutos tropicales
La mayoría de los frutos tropicales importantes son del tipo de los climatéricos, los
cuales maduran rápidamente durante el transporte y almacenamiento, y su tasa de
respiración alcanza un nivel máximo al comienzo de la fase respiratoria climatérica
(Maftoonazad y Ramaswamy, 2005).
De acuerdo con la FAO (2005), las pérdidas postcosecha en frutos tropicales del
mundo varían entre 10 y 80%, dependiendo del tipo de cultivo y región. Entre las
principales causas se encuentran:
Daños mecánicos causados por una mala manipulación a lo largo de la cadena del
suministro.
Pérdida de humedad por evaporación y transpiración.
Envejecimiento prematuro y muerte del tejido por interrupción de la tasa
metabólica en un almacenamiento a temperaturas no óptimas.
Corta vida en almacén debido a la biosíntesis de etileno.
Podredumbre a causa de la invasión de elementos fitopatógenos.
5.1. Colletotrichum gloesporioides Es un fitopatógeno económicamente importante, ya que induce pérdidas
sustanciales en el rendimiento de frutos de clima templado, subtropical y tropical.
Las enfermedades inducidas por Colletotrichum gloesporioides incluyen:
antracnosis, marchitamiento, pudrición radical, mancha foliar, pudrición de flores y
tizón en plántulas (Figura 3), las cuales están presentes en una amplia gama de
hospedantes (Zavala-León et al., 2005)
Figura 3. Papaya maradol infectada por Colletotrichum gloesporioides a) Fase inicial, B) Fase avanzada. (no presentada debido a espacio de memoria en el sistema)
Este hongo así como su inhibición por las nanopartículas de plata es que se
estudiara dentro de este proyecto buscando minimizar su acción en las frutas que
se cultivan en regiones tropicales, en específico la papaya maradol.
MATERIALES Y MÉTODOS Materiales Las nanopartículas de plata fueron preparadas utilizando nitrato de plata (Sigma-
Aldrich) como precursor, glucosa (Sigma-Aldrich) como agente reductor y gelatina
comercial (Gardhal, S. A., México D. F.) como agente pasivante o protector. En
todos los experimentos se empleó agua desionizada (18MΩ cm-1, Easypure, EU).
Para el ajuste de pH se utilizó hidróxido de sodio (NaOH) de la marca Baker. Para
las pruebas microbiológicas se empleo como medio de cultivo agar de papa y
dextrosa (PDA, por sus siglas en ingles).
Síntesis de nanopartículas de plata
Las nanopartículas de plata fueron elaboradas de acuerdo con la siguiente
metodología: Una solución acuosa de gelatina-glucosa fue preparada de acuerdo
con el diseño de experimentos. El pH de la solución fue ajustado a 10, el cual fue
constante para todos los experimentos. Empleando una parrilla de calentamiento y
bajo agitación constante, la solución fue calentada hasta alcanzar la temperatura
adecuada. En este punto se procedió a agregar, gota a gota, 10 mL de una
solución 0.1M de AgNO3. La solución final fue mantenida bajo las mismas
condiciones de temperatura y agitación por 30 min más.
Caracterización de nanopartículas de plata Espectroscopía de UV-vis
Los espectros de absorción óptica de las soluciones coloidales de nanopartículas
fueron obtenidos en un rango de longitud de onda de 300-800nm, empleando un
espectrofotómetro Varian.
Microscopía electrónica de transmisión
El tamaño y la morfología de las nanopartículas fueron examinados empleando un
microscopio electrónico de transmisión (JEOL-JEM200, Japón). Las muestras
fueron preparadas colocando una gota de las soluciones coloidales de
nanopartículas sobre rejillas de cobre con recubrimiento de carbón de 200 mesh.
El tamaño de las nanopartículas se obtuvo de las imágenes de TEM usando el
software Photo Impact.
Espectroscopía Raman
Mediante esta técnica se evaluó la posible interacción entre las nanopartículas de
plata y el agente protector (gelatina). Un espectrofotómetro de Raman (Dilor-Jobin
Yvon-Spex), con un láser de He-Ne con una longitud de onda de 632.8 nm. Las
muestras coloidales fueron secadas y depositadas en porta objetos. El barrido se
hizo desde 250 hasta 5000 cm-1 empleando un filtro con 0.2 de apertura el barrido.
Análisis estadístico
Se utilizará un diseño experimental central compuesto conformado de un factorial
2K (donde K=3), una serie de corridas axiales y 5 puntos centrales, teniendo en
total 20 experimentos (tabla 1). Todos los tratamientos se realizarán
aleatoriamente y los datos serán analizados a través de la metodología de
superficie de respuesta con la ayuda del paquete estadístico Design-Expert 5
(Stat-Ease Inc. Minneapolis, MN). La significancia de los modelos matemáticos
será probada a través del análisis de varianza.
Tabla 1. Diseño experimental
Corrida X1: Glucosa X2: Gelatina X3: Temperatura
1 1.5 1.0 65.0
2 2.5 1.0 65.0
3 1.5 2.0 65.0
4 2.5 2.0 65.0
5 1.5 1.0 85.0
6 2.5 1.0 85.0
7 1.5 2.0 85.0
8 2.5 2.0 85.0
9 1.2 1.5 75.0
10 2.8 1.5 75.0
11 2.0 0.6 75.0
12 2.0 2.3 75.0
13 2.0 1.5 58.0
14 2.0 1.5 92.0
15 2.0 1.5 75.0
16 2.0 1.5 75.0
17 2.0 1.5 75.0
18 2.0 1.5 75.0
19 2.0 1.5 75.0
20 2.0 1.5 75.0
Aislamiento de Colletotrichum gloesporioides
El hongo fue aislado de frutos de papaya con síntomas de antracnósis.
Primeramente se procedió a limpiar el tejido vegetal enfermo con un algodón
embebido en alcohol, al 70%. Se realizaron pequeños cortes de la zona enferma,
los cuales fueron esterilizados sumergiéndolos en una solución de hipoclorito de
sodio al 1% durante 1 min y enjuagados con agua destilada estéril. Mediante la
técnica por picadura, el hongo fue sembrado en placas de petri con medio PDA.
Las placas fueron incubadas a 25°C hasta observar el crecimiento miceliar.
Finalmente se realizaron resiembras utilizando el mismo medio hasta obtener un
cultivo puro. La identificación del hongo se realizó en la Dirección General de
Sanidad Vegetal (Senasica) por el Biol. David Bonilla López.
Actividad antifúngica
Para la evaluación de la actividad antifúngica se utilizó la metodología propuesta
por Guo et al. 2007. Se emplearon nanopartículas de 5, 13 y 24nm de diámetro
promedio, a diferentes concentraciones. Las nanopartículas de plata fueron
adicionadas al medio de cultivo (PDA), aún líquido, para posteriormente vaciar en
placas. Un disco de 5mm de agar+micelio fue tomado del cultivo puro y colocado
en el centro de la placa con los distintos tratamientos de nanopartículas. Las
placas fueron incubadas a 25°C y se realizaron mediciones del diámetro de la
zona de crecimiento cada 24 horas, hasta que el micelio del hongo alcanzó los
bordes de la placa control (sin nanopartículas). El índice antifúngico (IA) fue
calculado mediante la ecuación 1.
( )1100x
2D1D
1IA ⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛−=
Donde:
D1: diámetro del micelio en los tratamientos con nanopartículas
D2: diámetro del micelio en el control
RESULTADOS Reacción posible en la formación de nanopartículas de plata
Empleando los agentes precursores anteriormente listados y bajo condiciones
alcalinas (pH 10), es posible que la formación de las nanopartículas de plata
tengan el mecanismo planteado por las ecuaciones 2 y 3
( )
( ) ( ) ( ) (3gelatina2AgCOOHCHOHOHCH2gelatinaCHOCHOHOHCHOAg
2OHOAg2OH2Ag
42422
22
+−−→+−−+
+→−++
)
La ecuación 1 plantea primeramente que los iones plata, en solución acuosa,
reaccionan con los grupos hidroxilo formando óxido de plata. Posteriormente el
óxido de plata es reducido por la glucosa generando finalmente nanopartículas de
plata (Wang et al., 2005). La función de la gelatina es formar una capa protectora
sobre la superficie de las nanopartículas evitando así su aglomeración y por lo
tanto mejorando su estabilidad.
Espectroscopía de UV-vis
Cuando una molécula determinada absorbe radiación UV-visible, la energía
absorbida excita electrones de orbitales de más baja energía a orbitales de más
alta energía en la molécula. La máxima absorción UV-visible ocurre en una
longitud de onda característica de la estructura molecular y se puede determinar a
partir de una gráfica de intensidad de absorción (absorbancia) contra longitud de
onda de la radiación absorbida (Moore et al., 2000).
La figura 4. muestra un espectro típico de absorción UV-vis obtenido para un
sistema coloidal de nanopartículas de plata. Los espectros UV-vis analizados
presentaron una sola banda de resonancia de plasmón superficial, en los cuales la
máxima absorbancia se ubicó en un rango de longitud de onda de 420-430nm. De
acuerdo Zhang y Fang (2007) y Pal et al. (2007), la aparición de espectros de
absorción simétricos con absorbancia máxima a 420nm es debido a la resonancia
bipolar de partículas de plata esferoidales relativamente pequeñas.
0.0
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
Abs
orba
ncia
(u. a
.)
300 400 500 600 700 800
Longitud de onda (nm)
Figura 4. Espectro típico de absorción UV-vis de un sistema coloidal de
nanopartículas de plata
Con la figura 5, se pretende mostrar la estabilidad de los sistemas coloidales de
nanopartículas de plata obtenidas en esta investigación. Se puede observar que el
espectro de absorción óptica, después de 12 semanas, permanece prácticamente
igual al espectro obtenido inmediatamente después de elaboradas las
nanopartículas. Además se intentó separar las nanopartículas del solvente
mediante centrifugación a alta velocidad (13000rpm) sin obtener resultados de
separación de las nanopartículas. Con lo anterior, se puede decir que los
nanomateriales sintetizados tienen una buena estabilidad debido posiblemente a
su tamaño relativamente pequeño (<15nm) y su forma esferoidal (lo cual se
confirmará por la técnica de MET y a la eficacia de la gelatina como agente
protector.
300 400 500 600 700 8000.0
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
2.1
Abso
rban
cia
(u. a
.)
Longitud de onda (nm)
30 min 3 meses
Figura 5. Estabilidad de las nanopartículas de plata evaluadas
después de tres meses de almacenamiento.
Se ha reportado que las resonancias de plasmón superficial de nanopartículas
metálicas se ubican a longitudes de onda mayores a medida que el tamaño de
partícula aumenta (Mitra y Bhaumik, 2007). Por tal motivo se consideraron los
datos de longitudes de onda a las cuales se obtuvieron las absorbancias máximas,
para analizarlos mediante la MSR. De esta manera se pudo determinar la
influencia de las variables de síntesis en el tamaño de nanopartículas de plata
(Figura 6). De acuerdo con la Figura 6a (58°C), los picos máximos de absorbancia
se ubicarían en longitudes de onda mayores al emplear una relación Gel/Ag alta
(2.34) y una relación Glu/Ag baja (1.2). Lo anterior se traduciría en nanopartículas
de plata con un mayor tamaño. Por otro lado, se podrían obtener nanopartículas
de un tamaño menor al utilizar una relación Gel/Ag baja (0.66) y una relación
Glu/Ag alta (2.8), ya que bajo estas condiciones de síntesis las bandas espectrales
se ubicarían en longitudes de onda menores. Al emplear una temperatura de
síntesis de 92°C (Figura 6b), los efectos de las concentraciones del reductor y del
agente pasivante, en las propiedades ópticas de los sistemas coloidales, fueron
inversos a aquellos observados a una temperatura de síntesis de 58°C. Al
observar la figura 6b, sería posible obtener valores de longitud de onda mayores al
emplear un baja relación Gel/Ag (0.66) y una alta relación Glu/Ag (2.8), es decir
nanopartículas de mayor tamaño. Caso contrario si se emplean altas relaciones
Gel/Ag (2.34) y bajas relaciones Glu/Ag (1.2), ya que bajo estas condiciones se
obtendrían nanopartículas más pequeñas. Cabe mencionar que la temperatura de
síntesis influyó de manera significativa en las propiedades ópticas. Se puede
observar que al aumentar la temperatura, las bandas espectrales se ubicarían en
longitudes de onda menores; por ende se podría asumir que las nanopartículas
tendrían un menor tamaño al emplear temperaturas de proceso altas.
La ecuación 4 representa el modelo matemático para la longitud de onda donde se
obtiene la absorbancia máxima. Este modelo muestra una P<0.0001 y una
R2=0.96, lo que indica un buen ajuste a los datos experimentales.
( )4*0.55*0.45*8.0*9.81x10
*3.22*1.10*1.89*50.63*27.85497.023
3231212
3
22
21321
XXXXXXX
XXXXXondadeLongitud−+−+
++−+−=−
a)
Microscopía Electrónica de Transmisión A través de esta técnica de caracterización se obtuvieron los tamaños promedio
de las nanopartículas de plata. De igual manera se pudo observar la morfología de
las mismas y evaluar algún efecto de las variables de síntesis en la forma
predominante.
Los resultados de MET determinaron que empleando el proceso y las condiciones
de síntesis establecidas en este trabajo, es posible obtener nanopartículas de
plata en un rango de diámetro promedio de 5-25nm. Asimismo se pudo observar
una prevalencia de nanopartículas esféricas bajo todas las condiciones de
síntesis. Lo anterior se puede corroborar con los resultados de espectroscopía UV-
Vis, ya que los espectros obtenidos para cada una de las corridas, presentaron
una sola banda de resonancia de plásmón superficial. La figura 3 muestra tres
imágenes de MET con sus correspondientes histogramas y diámetros promedios.
Figura 6. Superficies de respuesta para la caracterización por UV-vis: a) 58°C, b) 92°C.
423
432 441
450
459
Lon
gitu
d on
da (n
m)
b)
1.20 1.60
2.00 2.40
2.80
0.66
1.08
1.50
1.92
2.34
Glu/Ag Gel/Ag
417
423
428
434
440
Lon
gitu
d on
da (n
m)
1.20 1.60
2.00 2.40
2.801.92
1.50
1.08
0.66
2.34
Glu/Ag Gel/Ag
Para establecer la influencia de las variables de síntesis, los valores de diámetro
promedio de las nanopartículas fueron analizados mediante la MSR (figura 7). De
acuerdo con la figura 7a, nanopartículas con un menor tamaño se obtendrían al
disminuir la relación Gel/Ag y aumentar la relación Glu/Ag, empleando una
temperatura de síntesis de 58°C. Caso contrario, la figura 7b indica que las
nanopartículas de plata tenderían a ser más pequeñas al aumentar la relación
Gel/Ag y disminuir la relación Glu/Ag. De acuerdo con Sun y Luo [2005], al
aumentar la relación pasivante/plata se puede conseguir una disminución del
tamaño de partícula. Sin embargo en esta investigación, este suceso solo fue
observado al utilizar temperaturas de síntesis de 92°C, ya que a bajas
temperaturas (58°C), el aumento en la relación gel/Ag favorece la formación de
partículas de mayor tamaño.
Se puede observar que las graficas de superficie de respuesta para este análisis
presentan tendencias similares que aquellas superficies obtenidas para
espectroscopia UV-vis, lo que nos indica una concordancia entre ambas técnicas.
La ecuación 5 representa el modelo matemático para este análisis. El modelo
mostró un ajuste moderado (R2=0.6) a los datos experimentales.
( )53231212
3
22
21321
XXXXXXX
XXXXXTamaño
*0.36*0.29*12.27*0.011
*7.19*3.3*1.63*28.21*14.3553.18
−+−+
++−+−=
3.5
9.7
16.0
22.2
28.5 T
amañ
o (n
m)
1.20 1.60
2.00 2.40
2.80
0.66
1.08
1.50
1.92
2.34
Glu/Ag Gel/Ag
a)
7.2
15.0
22.9
30.7
38.6
Tam
año
(nm
)
1.20 1.60
2.00 2.40
2.80
0.66
1.08
1.50
1.92
2.34
Glu/Ag Gel/Ag
b)
Figura 7. Superficies de respuesta para la caracterización por MET: a) 58°C, b) 92°C.
Para corroborar los resultados se presenta las microfotografías de algunos
experimentos realizados de donde se obtienen la distribución así como el tamaño
promedio de las nanopartículas obtenidas, las corridas experimentales 6, 12 y 10
Experimento 6
10 15 20 25 30 35 40 45 500
2
4
6
8
10
12
Frec
uenc
ia
Diámetro de partícula (nm)
D=23.8±0.47nm
100nm
100nm
Experimento 10
3 6 90
5
10
15
20
25
12
Frec
uenc
ia
Diámetro de partícula (nm)
D=5±0.36nm
A través de estas micrografías se puede observar que dependiendo de las
condiciones de síntesis se puede obtener el tamaño de las nanopartículas de
plata, como fue indicado en la Figura 7 en las superficies de respuesta. El patrón
de difracción presentado en estas micrografías confirma que la estructura
cristalina es un sistema cubico centrado en sus caras (fcc) de la nanopartícula de
plata. (no presentada debido a espacio de memoria en el sistema)
ESPECTROSCOPIA RAMAN Esta técnica se empleó para evaluar las posibles interacciones existentes entre las
nanopartículas de plata y el polímero gelatina (agente pasivante). La Figura 8
muestra un espectro Raman del AgNO3 (precursor) evidenciando tres picos
importantes a números de onda de 685, 1011 y 1300 cm-1. El pico más intenso
ubicado a un número de onda de 1011cm-1 corresponde al ion nitrato (tabla z). Es
posible que los grupos hidroxilo (OH), al estar presentes en una cantidad
importante en la gelatina, puedan interaccionar con las nanopartículas logrando
así su pasivación.
0 1000 2000 3000 4000 50000
2000
4000
6000
8000
100001489
Inte
nsid
ad (u
. a.)
Número de onda (cm-1)
Np's Ag Gelatina
0 1000 2000 3000 4000 50000
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
1300
1011
688
Inte
nsid
ad (u
. a.)
Número de onda (cm-1)
Figura 8. Espectros de vibración de enlace del Nitrato de plata, gelatina y la
interacción de la gelatina con las nanopartículas de plata
Tabla 2. Picos e vibraciones de enlace del nitrato de plata.
Picos ubicados a (cm-1)
Región (cm-1)
Vibración Raman
688, Ion nitrato
1011, 1041 y 1300 1036 y 1041 Vibraciones del ion
nitrato, par ion
1589 1590-1530 Tensión
antisimétrica NO2
M
Efecto antifúngico Las Figuras 9a, 9b, 9c y 10a, 10b muestran la actividad antifúngica de las
nanopartículas de plata contra Colletotrichum gloesporioides. Se evaluaron cuatro
concentraciones de nanopartículas: C-1 (2µL/mL medio), C-2 (4µL/mL medio), C-3
(8µL/mL medio), C-4 (16µL/mL medio) con el correspondiente testigo. Después de
5 días de realizada la siembra del hongo (Figura 10a) se puede observar que en la
caja testigo el hongo se desarrollo satisfactoriamente. Por su parte en T-1 hubo
germinación del hongo, sin embargo su crecimiento fue mucho más lento en
comparación con el testigo. El crecimiento miceliar de Colletotrichum
gloesporioides empleando nanopartículas de plata de distintos diámetros y con
distintas concentraciones. Es evidente que la adición de nanopartículas de plata al
medio de cultivo provocó una disminución en el crecimiento miceliar en
comparación con el control. Se puede observar también que entre los tratamientos
aplicados hubo un menor crecimiento a medida que aumentó la concentración de
nanopartículas de plata en el medio. En el resto de los tratamientos no era
evidente aún el crecimiento del hongo. A los 10 días de la siembra (Figura 10b), el
hongo germinó en T-2, T-3 y T-4, sin embargo no hubo crecimiento al aumentar el
tiempo de incubación. Es necesario aumentar aún más la concentración de
nanopartículas hasta encontrar aquella que inhiba totalmente el desarrollo del
hongo.
2 3 4 5 6 70
2
4
6
8
10
Crec
imie
nto
mic
elia
r (cm
)
Tiempo (d)
C1
C2 C3 Control
2 3 4 5 6 70
2
4
6
8
10Cr
ecim
ient
o m
icel
iar (
cm)
Tiempo (d)
C1 C2 C3 Control
2 3 4 5 6 70
2
4
6
8
10
Cre
cim
ient
o m
icel
iar (
cm)
Tiempo (d)
C1 C2 C3 Control
a)
c)
b)
Sin embargo, no se observaron diferencias por causa de la variación del tamaño
de las nanopartículas. En esta investigación, la aplicación de nanopartículas de
plata a Colletotrichum gloesporioides tuvo un efecto fungistático, es decir sólo
retrasa el crecimiento miceliar más no lo inhibe. La tabla 3, muestra los
porcentajes de inhibición que tuvieron cada uno de los tratamientos aplicados,
alcanzando hasta un 88-89% de inhibición con la concentración C3 para.
Tabla 3. Porcentajes de inhibición de C. gloesporioides
Inhibición (%)
Concentración 5nm 14nm 24nm
C1 73 69 74
C2 82 82 82
C3 89 88 89
FIGURA 10a. Crecimiento de Colletotrichum gloesporioides en medio PDA con diferentes concentraciones de nanopartículas (después de 5 días de siembra) (no presentada debido a espacio de memoria en el sistema) FIGURA 10b. Crecimiento de Colletotrichum gloesporioides en medio PDA con diferentes concentraciones de nanopartículas (después de 10 días de siembra) (no presentada debido a espacio de memoria en el sistema)
Figura 10c. Crecimiento de Colletotrichum gloesporioides bajo diferentes concentraciones de nanopartículas de plata(no presentada debido a espacio de memoria en el sistema)
CONCLUSIONES
Las variables independientes influyeron de manera importante en las propiedades
ópticas de las nanopartículas de plata. Los espectros de absorción se presentaron
a longitudes de onda menores al emplear altas relaciones gelatina/plata,
glucosa/plata y al utilizar temperaturas altas en el proceso de síntesis. Las
nanopartículas de plata, obtenidas por este método, tuvieron un efecto inhibitorio
en el desarrollo y crecimiento de Colletotrichum gloesporioides, sin embargo es
importante evaluar concentraciones más elevadas para encontrar la concentración
que inhiba totalmente el desarrollo del hongo.
Bibliografía
1. Shao, K. and Yao, J. 2006. Preparation of silver nanoparticles via a non-
template method. Materials Letters, 60, 3826-3829.
2. Rai, M.; Yadav, A. y Gade, A. 2008. Silver nanoparticles as a new
generation of antimicrobials. Biotechnology Advances, xxx xxx
3. Li, Z.; Tao, X.; Cheng, Y.; Wu, Z.; Zhang, Z. and Dang, H. 2007. A facile
way for preparing tin nanoparticles from bulk tin via ultrasound dispersion.
Ultrasonics Sonochemistry, 14, 89-92.
4. IFST. 2006. Nanotechnology. www.ifst.org.
5. Wang, H.; Qiao, X.; Chen, J. and Ding, S. 2005. Preparation of silver
nanoparticles by chemical reduction method. Colloids and surfaces A:
Physicochem. Eng. Aspects, 256, 111-115.
6. Rhim, J.; Hong, S.; Park, H. and Perry, K. W. 2006. Preparation and
characterization of chitosan-based nanocomposite films with antimicrobial
activity. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 54, 5814-5822.
7. Sun, X. y Luo, Y. 2005. Preparation and size control of silver nanoparticles
by a thermal method. Materials Letters, 59, 3847-3850.
8. Li, H.; Li, F.; Wang, L.; Sheng, J.; Xin, Z.; Zhao, L.; Xiao, H.; Zheng, Y. y Hu,
Q. 2008. Effect of nano-packing on preservation quality of Chinese jujube
(Ziziphus jujube Mill. var. inermis (Bunge) Rehd). Food chemistry, xxx xxx.
9. Guilbert, S.; Gontard, N. and Gorris, L. G. M. (1996). Prolongation of the
shelf-life of perishable food products using biodegradable films and
coatings. Lebensmittel Wissenchaft und Technologie 29, 10-17.
10. Tharanathan, R. N. (2003). Biodegradable films and composite coatings:
past, present and future. Trends in Food Science and Technology, 14, 71-
78.
11. An, J.; Zhang, M.; Wang, S. y Tang, J. (2008). Physical, chemical and
microbiological changes in stored green asparagus spears as affected by
coating of silver nanoparticles-PVP. Lebensmittel Wissenchaft und
Technologie xxxx xxxx
12. Ullah, M. H.; Il, K. y Ha, C. 2006. Preparation and optical properties of
colloidal silver nanoparticles at a high Ag+ concentration. Materials Letters,
60, 1496-1501.
13. Pal, S.; Tak, Y. K. y Song, J. M. 2007. Does the antibacterial activity of
silver nanoparticles depend on the shape of the nanoparticle? A study of the
Gram-negative bacterium Escherichia coli. Applied and Environmental
Microbiology, 73 (6), 1712-1720.
14. Weiss, J.; Takhistov, P. y McClements, D. J. 2006. Functional materials in
food nanotechnology. Journal of Food Science, 71 (9), 107-116.
15. Sondi, S. y Salopek-Sondi, B. 2004. Silver nanoparticles as antimicrobial
agent: a case study on E. coli as a model for Gram-negative bacteria.
Journal of Colloid and Interface Science, 275, 177-182.
16. Cho, K.; Park, J.; Osaka, T. y Park, S. 2005. The study of antimicrobial
activity and preservative effects of nanosilver ingredient. Electrochimica
Acta, 51, 956-960.
17. Morones, J. R.; Elechiguerra, J. L.; Camacho, A.; Holt, K.; Kouri, J. B.;
Tapia-Ramirez, J. y Yacaman, M. J. 2005. The bactericidal effect of silver
nanoparicles. Nanotechnology, 16, 2346-2353.
18. Atiyeh, B. S.; Costagliola, M.; Hayek, S. N. y Dibo, S. A. Effect of silver on
burn wound infection control and Ealing: Review of the literature. Burns, 33,
139-148.
19. Ziegler, K.; Gorl, R.; Effing, J.; Ellermann, J.; Mappes, M. y Otten, S. 2006.
Reduced cellular toxicity of a new silver-containing antimicrobial dressing
and clinical performance in non-healing wounds. Skin Pharmacology
Physiology, 19 (3), 140-146.
20. Hussain, S.; Hess, K.; Gearhart, J.; Geiss, K. y Schlager, J. 2005. In vitro
toxicity of nanoparticles in BRL3A rat liver cells. Toxicology In Vitro, 19, 975-
983.
21. Choi, O.; Deng, K.; Kim, N.; Ross, L.; Surampalli, R. Y. y Hu, Z. 2008. The
inhibitory effects of silver nanoparticles, silver ions and silver chloride
colloids on microbial growth. Water research, xxx xxx
22. Pal, S., Kyung, Y. and Song, Does the antibacterial activity of silver
nanoparticles depend on the shape of the nanoparticle? A study of the
Gram negative bacterium Escherichia coli, J. M., Appl. Environm. Microbiol.
73, 1712-1720 (2007).
23. Feng, Q. L., Wu, J., Chen, G. Q., Cui, F. Z., Kim, T. N. and Kim, J. O., A
mechanistic study of the antibacterial effect of silver ions on Escherichia Coli
and Staphylococcus aureus, J. Biomed. Mater. Res., 52, 662-668 (2000).
24. Morones, J. R., Elechiguerra, J. L., Camacho, A., Holt, K., Kouri, J. B.,
Tapia, J. and Yacaman, M. J., The bactericidal effect of silver nanoparticles,
Nanotechnol. 16, 2346-2353 (2005).
25. Zavala, M. J., Tun, J. M., Alejo, J. C., Ruiz, E., Gutierrez, O., Vázquez, M. y
Méndez, R., Control postcosecha de la antracnosis en papaya y
sensibilidad de Colletotrichum gloesporioides a fungicidas organosintéticos.
Rev. Chapingo, 11, 251-255 (2005).
26. Elechiguerra, J. L., Burt, J. L., Morones, J. R., Camacho-Bragado, A., Gao,
X., Lara, H. H. and Yacaman, M. J. Interaction of silver nanoparticles with
HIV-1, J. Nanobiotechnol., 2005 (no publicado), disponible en:
www.jnanobiotechnology.com/content/3/1/6
IMPACTO El proyecto buscaba obtener materiales con propiedades biocidas y en específico
que tenga efectos sobre microorganismos fitopatogenos.
Las perdidas por afectación por el hongo y otros factores de poscosecha alcanzan
hasta el 50% en plantaciones frutales. Por los resultados obtenidos las
nanopartículas inhiben el desarrollo y crecimiento de los hongos como del
Colletotrichum gloesporioides llegando a inhibir el 85% con las concentraciones
probadas se espera que una mayor concentración y mayor tiempo de vida de
anaquel de los frutos donde se hospeda el microorganismo como los frutos
tropicales se pueda eliminar este hongo de las plantaciones frutales.