Ppt-leon,perez- Trabajo Final

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS FACULTAD DE QUIMICA E ING.QUIMICA EAP ING.QUIMICA

“ADICION DE NANOPARTICULAS DE COBRE A UNA PINTURA LATEX PARA DARLE PROPIEDADES ANTIMICROBIANAS Y ANTIVIRALES EN UN ENTORNO COVID-19” CURSO ALUMNOS PROFESOR

: TESIS EN INGENIERÍA QUÍMICA : LEON FERNANDEZ, ANDREA & PEREZ LAZO, NICHOLS : ING. JOSE MANUEL GARCIA PANTIGOSO

2020-I

INTRODUCCION

INTRODUCCIÓN El surgimiento de la nanociencia y la nanotecnología en la última década ha mostrado interés para explorar el efecto microbicida de las nanopartículas metálicas sobre una amplia variedad de microorganismos, tales como virus, bacterias y hongos. Dicho efecto, se ha atribuido a su diámetro pequeño y a su alta relación área/volumen, lo que les permite tener mayor contacto e interactuar estrechamente con las membranas microbianas y así poder internarse con facilidad en los microorganismos La gran capacidad de las nanopartículas de cobre de inhibir el crecimiento de microorganismos y causar su muerte, hace que estos materiales sean considerados como prometedores agente bactericidas para ser empleados en recubrimientos superficiales

1. PROBLEMA DE INVESTIGACION

1. PROBLEMA DE INVESTIGACION PROBLEMA GENERAL ¿En qué medida la adición de nano partículas de cobre en una pintura látex permitirá que esta obtenga propiedades antimicrobianas y antivirales en un entorno COVID 19?

PROBLEMAS ESPECIFICOS - ¿En qué medida la adición de nanopartículas de cobre en una pintura látex permitirá que esta obtenga propiedades antimicrobianas en un entorno COVID 19?   - ¿En qué medida la adición de nanopartículas de cobre en una pintura látex permitirá que esta obtenga propiedades antivirales en un entorno COVID 19?   - ¿Cuál será la cantidad de nanopartículas suficiente de cobre para obtener una pintura látex con propiedades antimicrobiana y antiviral?

2. ANTECEDENTES

2. ANTECECENTES ANTECEDENTES INTERNACIONALES ‘’Síntesis y caracterización de nanopartículas de cobre y oxido de cobre y su incorporación en una matriz polimérica y el estudio de sus propiedades antibacterianas’’ (Reyes, 2012) Obtuvo como resultado que los materiales compuestos de estas nanopartículas y una resina acrílica de uso dental, presentaron propiedades antimicrobianas contra S. aureus y P. aeruginosa. La zona de inhibición de estos compuestos está relacionado con la concentración de nanopartículas en la resina dental.

‘’Validación de la capacidad bactericida de aditivos basados en nanopartículas de cobre y plata para pinturas antivegetativas’’ (Duran, 2019) Tuvo como objetivo evaluar el efecto antibacterial de una pintura adicionada con nanopartículas de cobre y plata contra cepas del género Bacillus. Los resultados obtenidos muestran que las nanopartículas de plata tienen mayor efectividad antibacteriana a diferencia del cobre, para cepas del genero Bacillus. Para la actividad antibacterial en la superficie, la muestra de cobre es altamente eficaz con un 98.65% debido a que al adicionar las nanopartículas a la pintura quedaron mejor dispersas y esto deriva en una mejor área de contacto entre las partículas y la bacteria.

2. ANTECECENTES ANTECEDENTES INTERNACIONALES “Effectiveness of Nanomaterial Copper Cold Spray Surfaces on Inactivation of Influenza A virus” (Sundberg, Champagne, McNally, Helfritch, & Sisson, 2015) en su investigación estudiaron las propiedades antivirales del cobre en superficies y los efectos de las superficies de nanopartículas de cobre en eliminar virus al contacto. Usaron nano aglomerados y cobre convencional para formar revestimientos de cobre sobre sustratos de aluminio. Entre los resultados más destacados esta la importancia de superficies con nanocobre como un agente antiviral a comparación de superficies con cobre, esto ya que el nano aglomerado mostro una efectividad antiviral superior comparada al cobre convencional debido a un incremento en los límites de grano en el nivel nano.  

2. ANTECECENTES ANTECEDENTES NACIONALES ‘’Síntesis, caracterización estructural y actividad antimicrobial de nanopartículas de cobre recubiertas con plata (Cu@Ag) obtenidas por electroless plating‘’ (Grandez, 2016) tiene como objetivo sintetizar, caracterizar y evaluar las propiedades antimicrobiales de nanopartículas de cobre recubiertas con plata (Cu@Ag), obtenidas por electroless plating. Se obtuvo como resultado que las NPs Cu@Ag poseen una elevada actividad bactericida frente a las cepas evaluadas, la cual es dependiente de su concentración (presentando actividad bacteriológica incluso a bajas concentraciones) pero independiente del grado de dispersión (por lo menos en el rango evaluado).

3. JUSTIFICACION

3. JUSTIFICACIÓN

SOCIAL

Aprovechar las propiedades de las nanopartículas de cobre para mitigar el contagio de enfermedades.

LEGAL

Norma JIS Z 2801:2006

4. HIPOTESIS

4. HIPOTESIS HIPOTESIS GENERAL Si se adiciona nanopartículas de cobre a una pintura látex, esto permitirá darle propiedades antimicrobiana y antiviral en un entorno COVID 19.

HIPOTESIS ESPECIFICAS - Si se adiciona nanopartículas de cobre a una pintura látex, entonces esta obtendrá propiedades antimicrobianas en un entorno COVID 19. - Si se adiciona nanopartículas de cobre a una pintura látex, entonces esta obtendrá propiedades antivirales en un entorno COVID 19. - Si se determina la cantidad de nanopartículas de cobre suficiente, entonces se obtendrá una pintura látex con propiedades antimicrobiana y antiviral.

5. OBJETIVOS

5. OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL La adición de nano partículas de cobre a una pintura látex, permitirá darle propiedades antimicrobiana y antiviral en un entorno COVID 19.

OBJETIVOS ESPECIFICOS - La adición de nanopartículas de cobre en una pintura látex permitirá que esta obtenga propiedades antimicrobianas en un entorno COVID 19. - La adición de nano partículas de cobre en una pintura látex permitirá que esta obtenga propiedades antivirales en un entorno COVID 19 - Determinar la cantidad de nanopartículas de cobre suficiente para obtener una pintura látex con propiedades antimicrobiana y antiviral.

6. METODOLOGIA

6. METODOLOGÍA La metodología del presente plan de tesis consta principalmente de tres etapas: Elaboración de la pintura látex con nanopartículas de cobre

Ensayo de Micro dilución en placa

Prueba Superficial basada en la norma JIS Z 2801

ACTIVIDAD ANTIMICROBIANA Y ANTIVIRAL DEL COBRE Los mecanismos involucrados en la actividad antiviral son la inactivación de una enzima proteasa importante para la replicación viral y daño a nivel de la envoltura fosfolipídica

Figura 1. Actividad antimicrobiana del cobre. Imperial College – BBC News Mundo 2020

Figura 2. Cobre Antiviral. Blog-d’artesano – cobre antimicrobiano - 2020

ELABORACIÓN DE LA PINTURA LATEX CON NANOPARTICULAS DE COBRE

ENSAYO DE MICRODILUCIÓN EN PLACA

Figura 4. Prueba de microdilucion en placas de las nanopartículas de cobre. Durán Almendárez A. (2019) Figura 3. Esquema de una placa de 96 pozos utilizada para la prueba de microdilucion. Durán Almendárez A. (2019)

PRUEBA SUPERFICIAL BASADA EN LA NORMA JIS Z 2801

Figura 5. Representación esquemática JIS Z 2801. Durán Almendárez A. (2019)

7. TIPO DE INVESTIGACION

7. TIPO DE INVESTIGACION

APLICATIVA O TECNOLOGICA

El tipo de investigación del presente trabajo de tesis es aplicativa porque busca utilizar el conocimiento existe acerca de las propiedades antimicrobianas y antivirales de las nanopartículas de cobre para dar estas propiedades a una pintura latex.

8. METAS ESPECIFICAS

8. METAS ESPECIFICAS

En este presente trabajo se plantea una alternativa a las pinturas antibacteriales presentes en el mercado mediante el uso de nanopartículas de cobre como aditivo en pinturas latex para reducir la actividad bacteriana y viral en entornos COVID 19.

9. CONTRIBUCION E IMPACTO

9. CONTRIBUCION E IMPACTO

Debido antimicrobianas y antivirales del cobre, uso como Debidoaalaslaspropiedades propiedades antimicrobianas y antivirales delsu cobre, su uso aditivo en pinturas látex tendrá un impacto significativo positivo al sery aplicado como aditivo en pinturas látex tendrá un impacto ysignificativo positivo sobre superficies de lugares donde hay de personas y más al serlas aplicado sobre las superficies decirculación lugares donde hay circulación de posibilidad de contraer enfermedades, como en hogares y hospitales. Estas personas y más posibilidad de contraer enfermedades, como en hogares nanopartículas de cobre actuaran sobre las bacterias y virus eliminándolas lo que y hospitales. Estas nanopartículas de cobre actuaran sobre las bacterias contribuirá en la reducción de contagios y por ende en la propagación de y virus eliminándolas lo que contribuirá en la reducción de contagios y enfermedades. por ende la propagación de enfermedades. Además se en desarrollara conocimiento en el área de las aplicaciones de las

Desarrollo de conocimiento en el área de aplicaciones de nanopartículas.

10. REFERENCIAS

10. REFERENCIAS Reyes Rodríguez P. (2012) ‘’Síntesis y caracterización de nanoparticulas de cobre y oxido de cobre y su incorporación en una matriz polimérica y el estudio de sus propiedades antibacterianas’’. Centro de Investigación en Química Aplicada, Saltillo, Coahuila, México, Maestría en Tecnología de Polímeros. Fernando Grandez A. (2016) ‘’Síntesis, caracterización estructural y actividad antimicrobial de nanopartículas de cobre recubiertas con plata (Cu@Ag) obtenidas por electroless plating ‘’. Universidad Mayor de San Marcos. Título Profesional de Químico.   Durán Almendárez A. (2019) ‘’ Validación de la capacidad bactericida de aditivos basados en nanopartículas de cobre y plata para pinturas antivegetativas’’. Universidad Autónoma de San Luis Potosí, Facultad de Ciencias, Maestría en Ciencias Aplicadas   Sundberg K, Champagne V, McNally B, Helfritch D, Sisson R (2015) Effectiveness of Nanomaterial Copper Cold Spray Surfaces on Inactivation of Influenza A Virus. J Biotechnol Biomater 5:205