Antimicrobial Activity of Al2O3, CuO, Fe3O4, and ZnO Nanoparticles in Scope of Their Further Application in Cement-Based Building Materials pt

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em eletrônicos, cosméticos, indústria de alimentos, agricultura e materiais de construção (especialmente à base de cimento
avaliação de nanomateriais; modelos microbianos; toxicidade; óxidos metálicos;
De acordo com as estimativas, o volume chegará a cerca de 5 bilhões de toneladas até 2030. Tal demanda no
variedade. Os resultados obtidos mostram vários problemas que podem ocorrer ao estudar nanopartículas para
ensaio de formação. Os nanoóxidos apresentaram toxicidade contra microrganismos na concentração utilizada,
aplicação adicional específica. Protocolos adequados para dispersão de nanomateriais antes da preparação de
Nos últimos anos, a nanotecnologia tem ganhado muita atenção, principalmente devido à versatilidade
compostos) [1]. A produção de compósitos cimentícios (argamassas de cimento e concretos) é uma das
dos ramos mais importantes em materiais de construção. Em 2012, Imbabi et al. [2] mostrou que o
aplicabilidade de nanoóxidos em relação ao seu uso posterior em compósitos à base de cimento. Estudos de
(Al2O3, CuO, Fe3O4 e ZnO) e sete microrganismos foram testados para avaliar inicialmente a
mercado mundial de Cimento Portland comum atingiu 3,6 bilhões de toneladas métricas anualmente. De acordo com
compósitos à base de cimento. No entanto, as normas para avaliação de tais aditivos ainda não
nanomateriais
problemas que precisam ser resolvidos para produzir compósitos eficientes.
, Adrian Augustyniak
Palavras-
chave: compósitos à base de cimento
1 identidade ,, Krzysztof Cendrowski 3Pawel Sikora
Ewa Mijowska
Artigo
Resumo: Nanopartículas foram propostas como adjuvantes de cimento antibacteriano para a produção de
1. Introdução
material leva a trabalhos de desenvolvimento de novos materiais, aditivos, plastificantes, etc. [2,3].
Paweÿ Nawrotek e
indicar quais organismos modelo usar, particularmente no que diz respeito à aplicação posterior do material.
Nanomateriais 2018, 8, 212; doi:10.3390/nano8040212 www.mdpi.com/journal/nanomaterials
Aplicação em materiais de construção à base de cimento
Atividade antimicrobiana de Al2O3, CuO, Fe3O4 e
Nanopartículas de ZnO no escopo de suas outras
Além da conhecida toxicidade dos nanomateriais, no caso dos compósitos à base de cimento existem
3
22,* ID
limitações associadas à mistura e dispersão de nanomateriais. Portanto, quatro nanoóxidos
entre cepas do mesmo gênero. O efeito das nanopartículas nos biofilmes depende do tipo de
embora as populações fossem capazes de voltar a crescer. Além disso, o efeito da ação foi variável mesmo
nanopartículas incluíram análise química, cinética de crescimento microbiano, toxicidade de 4 e 24 h e biofilme
3 Departamento de Físico-Química de Nanomateriais, Faculdade de Tecnologia e Engenharia Química,
2
1
compósitos à base de cimento, bem como uma abordagem padronizada para seus testes, são os fundamentos
Pecuária, Universidade de Tecnologia da Pomerânia Ocidental, Szczecin, Al. Piastów 45,
Faculdade de Engenharia Civil e Arquitetura, West Pomeranian University of Technology, Szczecin,
70-311 Szczecin, Polônia; pawel.nawrotek@zut.edu.pl
al. Piastow 50, 71-310 Szczecin, Polônia; pawel.sikora@zut.edu.pl
Recebido: 15 de fevereiro de 2018; Aceito: 29 de março de 2018; Publicado: 31 de março de 2018
kcendrowski@zut.edu.pl (KC); ewa.mijowska@zut.edu.pl (EM)
Universidade de Tecnologia da Pomerânia Ocidental, Szczecin, Al. Piastow 45, 70-311 Szczecin, Polônia;
Departamento de Imunologia, Microbiologia e Química Fisiológica, Faculdade de Biotecnologia e
* Correspondência: adrian.inpersona@gmail.com; Tel.: +48-663-713-747
aplicações de seus produtos na indústria. Nanopartículas, incluindo metais e óxidos, encontraram aplicação
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http://www.mdpi.com/journal/nanomaterials
https://orcid.org/0000-0003-1092-1359
http://dx.doi.org/10.3390/nano8040212
http://www.mdpi.com/journal/nanomaterials
Apesar do problema metodológico associado à análise das propriedades bactericidas dos compósitos 
à base de cimento, também existem outros problemas que podem impedir o desempenho dado pelos 
nanomateriais nos compósitos cimentícios. Em primeiro lugar, devido à dimensão das estruturas de betão 
ou área das argamassas/rebocos aplicados nas superfícies dos edifícios, a quantidade de nanomaterial deve ser
Misturar mesmo uma pequena quantidade de nanomateriais com constituintes à base de cimento 
(cimento, água e agregado) pode afetar consideravelmente as propriedades mecânicas e a durabilidade dos 
compósitos à base de cimento, além de fornecer propriedades funcionais adicionais, como autodetecção e 
autocura. , ou resistividade elétrica [4]. Além disso, esforços de pesquisa específicos foram focados no 
desenvolvimento de compósitos autolimpantes, por exemplo, contendo nanopartículas de TiO2 que poderiam 
ser efetivamente usadas como fotocatalisadores [5-7]. A utilidade de materiais à base de cimento como mídia 
de suporte do fotocatalisador é viável e muito eficaz devido à sua forte ligação. Além disso, a estrutura porosa 
da matriz cimentícia facilita a reação entre o fotocatalisador e os poluentes [8]. Apesar do foco principal estar 
em superfícies fotocataliticamente ativas (incluindo argamassas de cimento contendo nanopartículas de 
TiO2), vários outros nanomateriais fotocatalíticos (por exemplo, ZnO, CuO,) e não fotocatalíticos (por 
exemplo, Al2O3, Fe3O4, AgO) exibindo propriedades antimicrobianas atividade também foram estudados 
[7,9-11]. A incorporação de tais nanomateriais pode contribuir para o desenvolvimento de compósitos à base 
de cimento que seriam aplicáveis em locais onde a luz UV/solar é limitada ou indisponível, como sistemas 
de esgoto, tanques de águas residuais, etc. Por mais úteis que sejam as nanopartículas, os autores ainda 
discutem sobre seu impacto em organismos terrestres e aquáticos, publicando estudos baseados em 
diversos métodos [3,12–14]. Apesar de haver muitos dados sobre seu potencial como agentes antimicrobianos 
[2–5], ainda não há diretrizes gerais sobre como avaliar essas nanopartículas antes de serem usadas na 
produção industrial de compósitos cimentícios. As regulamentações atuais na União Européia estão sendo 
expandidas a cada ano, embora a maioria delas diga respeito à produção de alimentos, biocidas, cosméticos 
e aplicações médicas [15]. Diretrizes considerando a avaliação de nanomateriais ainda são limitadas, apesar 
dos procedimentos e padrões que foram estabelecidos ao longo dos anos por, por exemplo, International 
Organization for Standardization (ISO) e Japanese Industrial Standards (JIS). Eles se dedicaram 
principalmente à avaliação das propriedades de autolimpeza de materiais fotocatalíticos semicondutores. 
Esses padrões foram incorporados com sucesso em inúmeras análises sobre a capacidade de autolimpeza de compósitos à base de cimento [6,7,9,10,16].
Vários modelos microbianos (por exemplo, Staphylococcus aureus, Escherichia coli e Klebsiella 
pneumoniae) foram incorporados para estudos sobre o desempenho antimicrobiano de semicondutores 
cerâmicos fotocatalíticos ou outros materiais que foram fabricados por meiode revestimento ou mistura com 
fotocatalisadores [16]. No entanto, as normas internacionais podem ser aplicadas especificamente para a 
avaliação da atividade antibacteriana nos materiais cerâmicos fotocatalíticos e não podem ser efetivamente 
utilizadas para os materiais que são permeáveis ou contêm superfícies rugosas. Assim, vários procedimentos 
estão sendo desenvolvidos para analisar as propriedades antimicrobianas e antifúngicas de compósitos 
cimentícios fotocatalíticos [3,5,8,17]. No entanto, nenhum procedimento padronizado foi estabelecido onde 
superfícies não fotocatalíticas à base de cimento foram aplicadas para o desempenho antimicrobiano. Isso 
cria muitas discrepâncias entre os estudos em que os autores usam diferentes técnicas e equipamentos. 
Existe a necessidade de desenvolver métodos padronizados para a avaliação de nanomateriais quanto à 
sua potencial ecotoxicidade. Com base nisso, diversos métodos dedicados a diferentes materiais (por 
exemplo, materiais poliméricos) estão sendo desenvolvidos ou adaptados [18-21].
Geralmente, os microrganismos são um modelo adequado para estudos considerando nanomateriais 
em vários aspectos, desde aplicações industriais a materiais de construção, proteção ambiental e agricultura 
[22]. Modelos microbiológicos podem ser úteis no teste de numerosos nanomateriais, desde nanopartículas, 
passando por nanobastões, até nanocompósitos planejados para uso em várias aplicações [23-26]. Além 
disso, não há consenso sobre quais cepas bacterianas são as mais adequadas para tal avaliação. Por 
exemplo, Muynck et al. [21] avaliaram o efeito de superfícies à base de cimento antimicrobiano em bactérias 
Gram-negativas (G-) Escherichia coli e Salmonella enterica, e bactérias Gram-positivas (G+ ) Listeria 
monocytogenes e Staphylococcus aureus, enquanto outros autores limitaram suas pesquisas a E. coli 
[3,8,17,27]. Isso dificulta os estudos disponíveis para validar e analisar os resultados do teste.
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ser otimizado para aumentar sua eficácia, reduzir a quantidade necessária de nanomaterial e atender 
aos requisitos econômicos [28]. O custo dos aditivos não deve aumentar significativamente o valor do 
compósito à base de cimento [2]. Os nanomateriais, como SiO2, TiO2, Al2O3, Fe3O4, ZnO e CuO, são 
preferidos porque são relativamente baratos, fabricados sem esforço e amplamente disponíveis. Os 
nanomateriais disponíveis comercialmente são mais preferidos para aplicação prática do que os 
sintetizados em laboratório por razões tecnológicas e por causa do caráter adaptativo da engenharia civil 
[4]. Normalmente, a fim de satisfazer os requisitos econômicos e tecnológicos, a quantidade de 
nanomateriais incorporados ao compósito à base de cimento não deve exceder 5% em peso da massa 
de cimento. Portanto, métodos para otimizar a dosagem de nanomateriais e explorar totalmente o 
desempenho de nanomateriais em compósitos cimentícios ainda estão sendo procurados [28-30].
Misturas orgânicas e diferentes tipos de surfactantes [28] são incorporados para facilitar o processo 
de dispersão, alcançando assim um certo estado de dispersão. Agentes ativos de superfície são 
amplamente utilizados para melhorar a homogeneidade da dispersão devido à formação de agregados 
ao redor das nanopartículas [33]. Tal ação é atribuída à contenção de grupos hidrofílicos e hidrofóbicos. 
A agregação de surfactantes em torno de nanopartículas geralmente ocorre na forma de micelas. Os 
grupos hidrofóbicos interagem com as nanopartículas, enquanto os grupos hidrofílicos reduzem a tensão 
superficial da água e assim aumentam a dispersão do nanomaterial. Infelizmente, muitos surfactantes 
que são usados com sucesso para dispersar nanomateriais, por exemplo, em matrizes poliméricas, 
afetam a cinética de hidratação do cimento, bem como reagem negativamente com outras misturas. 
Portanto, métodos de incorporação de plastificantes e superplastificantes (especialmente à base de éter 
policarboxilato-PCE) compatíveis com o cimento têm sido amplamente avaliados como dispersantes 
[29,30]. O processo típico de dispersão de nanomateriais antes da incorporação de compósitos à base 
de cimento é apresentado na Figura 1.
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Finalmente, a questão chave na incorporação de nanomateriais em compósitos à base de cimento é a 
sua dispersão adequada na matriz cimentícia. A aglomeração de nanomateriais diminui significativamente 
sua atividade química e física, dificultando sua eficiência no desempenho da matriz de cimento e atividade 
antimicrobiana [29,30]. Portanto, a dispersão adequada de nanomateriais na matriz de cimento é a questão-
chave abordada por muitos pesquisadores. Nanomateriais adicionados a granel não fornecem dispersão 
suficiente; portanto, diversos métodos são desenvolvidos por pesquisadores, incluindo agitação mecânica, 
ultra-som e moagem de nanopartículas [30]. No entanto, para dispersar o nanomaterial, é necessário um 
meio de dispersão (provavelmente mistura de água). Devido ao fato de que a mistura de água em 
argamassas de cimento e concretos forma as propriedades finais, a relação água-cimento (a/c) praticada 
na engenharia civil é menor ou igual a 0,5. Isso implica que uma quantidade limitada de água está disponível 
para dispersão. Além disso, a temperatura da água de amassamento antes de sua adição aos componentes 
secos (cimento e agregados) deve permanecer ambiente; portanto, o processamento térmico da suspensão 
deve ser evitado para que o processo de hidratação do cimento não seja interrompido [29-32].
Figura 1. Processo esquemático do método de dispersão de nanomateriais comumente usado na preparação de 
compósitos à base de cimento.
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No entanto, neste nível de desenvolvimento, na produção em massa de compósitos à base de cimento, a 
sonicação eficiente de um grande número de nanopartículas e, posteriormente, facilitando a dispersão estável e 
satisfatória em compósitos à base de cimento é um obstáculo considerável. Além disso, a estabilização após a 
dissolução dos aglomerados e a manutenção do estado disperso parecem ser muito exigentes. Assim, mesmo 
com dispersão satisfatória, os fenômenos de reaglomeração ainda podem ocorrer, levando a uma mudança 
significativa na distribuição do tamanho das nanopartículas. Isso provavelmente diminuiria o desempenho dos 
nanomateriais em compósitos cimentícios [31,32,34]. Portanto, todos esses elementos também devem ser 
incluídos na fase de teste inicial dos aditivos de cimento propostos.
Além da incorporação bem-sucedida de nanomateriais não fotocatalíticos em compósitos cimentícios até o 
momento, faltam dados sobre métodos para sua aplicação e avaliação, enquanto os artigos existentes não 
concordam sobre quais microrganismos são os mais adequados para tal avaliação. Portanto, pretendemos 
contribuir com o estado da arte avaliando as nanopartículas de óxido metálico mais populares comercialmentedisponíveis (Al2O3, CuO, Fe3O4, ZnO) usadas para a modificação de compósitos à base de cimento em modelos 
microbianos selecionados de forma que eles provavelmente usado na indústria.
Os nanomateriais utilizados para os estudos foram adquiridos da Sigma Aldrich (Darmstadt, Alemanha). 
Todos os nanomateriais foram adicionalmente caracterizados por microscopia eletrônica de transmissão (TEM) e 
difração de raios-X (XRD). O óxido de alumínio tinha forma e tamanho regulares, formando nanopartículas em 
forma de bastão, floco e sem forma. O tamanho médio de todos os nanomateriais foi inferior a 100 nm. A análise 
XRD confirmou que as amostras eram compostas apenas por óxido de alumínio, que correspondia ao padrão 
JCPDS 10-0425. A área superficial das nanopartículas de Al2O3 medida pelo método BET foi de 110,6 m2/g. As 
nanoestruturas de óxido de alumínio tiveram a maior área de superfície de todos os nanomateriais estudados. Da 
mesma forma, o óxido de cobre não expressou forma e tamanho uniformes. As nanopartículas eram mais 
esféricas com tamanho variando de 100 a 250 nm. A análise de DRX comprovou que o nanomaterial era 
composto apenas pelo óxido de cobre, correspondente à fase padrão cartão JCPDS 72-0629.
A área superficial das nanopartículas de CuO foi menor e calculada em 4,891 m2/g (medida pelo método BET) 
devido às partículas maiores e à maior densidade do material. No caso das nanopartículas de óxido de ferro, as 
imagens TEM mostraram que elas tinham tamanho uniforme variando de 50 a 150 nm e formato cúbico. De 
acordo com a análise XRD e os dados fornecidos pelo fornecedor, as nanopartículas de óxido de ferro estavam 
na forma de magnetita, que correspondia ao cartão padrão JCPDS 19-629. A área superficial do óxido de ferro 
medida com o método BET foi de 27,08 m2/g. A caracterização das nanopartículas de óxido de zinco mostrou a 
composição de duas formas uniformes de nanopartículas nanorods e nanoestruturas esféricas. A análise XRD 
de estruturas de óxido de zinco correspondeu a um cartão padrão JCPDS 43-1071; portanto, as nanopartículas 
esféricas estavam principalmente na forma amorfa. O tamanho das nanoestruturas variou de 50 a 300 nm. O 
método MultiPoint BET mostrou que a área superficial do óxido de zinco era de 14,11 m2/g. Exceto pela massa 
molecular e forma das nanoestruturas de óxido de zinco, os fatores determinantes da área superficial foram 
importantes para seu tamanho variando acima de 200 nm.
Através da realização de uma série de testes, nosso objetivo foi apresentar problemas e observações associadas 
a tais estudos no âmbito do uso posterior de nanopartículas em compósitos à base de cimento.
2. Resultados
As imagens TEM dos nanomateriais estudados juntamente com os padrões XRD são mostrados na Figura 2.
2.1. Avaliação de Nanopartículas
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Figura 2. Microfotografias TEM e padrões XRD das nanopartículas estudadas: (a) Al2O3 ; (b) CuO; (c)
Fe3O4 ; e (d) ZnO.
Curvas de cinética de crescimento foram estabelecidas para todos os microrganismos. Todas as nanopartículas 
estudadas inibiram o crescimento microbiano na concentração utilizada, embora o resultado dependesse do 
microrganismo e do nanomaterial. Os resultados mostrando as curvas de cinética de crescimento de P. aeruginosa, 
Staphylococcus aureus e Candida albicans são apresentados na Figura 3. O efeito das nanopartículas estudadas 
foi dependente da cepa que é mostrada na Figura 3 que apresenta as curvas de crescimento de quatro cepas 
diferentes de Escherichia coli. As cepas usadas mostraram várias respostas aos nanomateriais no ambiente de crescimento.
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2.2. Cinética de crescimento
O maior efeito inibitório em E. coli ATCC® 8739™ teve nanopartículas de Fe3O4 enquanto em E. coli MG1655 
ZnO nanopartículas. As tendências de crescimento mostradas na Figura 3 eram replicáveis.
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2.3. Teste de Toxicidade Aguda de 4 horas
O teste de toxicidade de 4 h confirmou a toxicidade das nanopartículas estudadas em modelos microbianos selecionados em dose selecionada. Relativamente, a 
maior toxicidade foi obtida para as nanopartículas de ZnO. Todas as bactérias utilizadas foram susceptíveis às nanopartículas de Fe3O4 e ZnO. Surpreendentemente, o 
teste não mostrou toxicidade das nanopartículas de CuO na cepa de E. coli usada, o que foi confirmado em uma rodada adicional de experimentos. A viabilidade de 
Candida albicans não foi significativamente afetada pelos nanomateriais estudados, exceto pelas nanopartículas de Fe3O4 , que causaram uma leve diminuição na 
contagem de células viáveis. As nanopartículas de óxido de alumínio foram tóxicas neste teste apenas contra a cepa de S. aureus utilizada. Os resultados são apresentados 
na Figura 4. Todos os resultados descritos foram estatisticamente significativos com p < 0,05.
Figura 3. Curvas cinéticas de crescimento dos microrganismos tratados com nanopartículas em comparação com o 
cultivo controle: (a) P. aeruginosa; (b) S. aureus; (c) C. albicans; (d–g) quatro cepas diferentes de E. coli.
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2.4. Teste de Toxicidade em 24h
Figura 4. Contagem em placas de culturas tratadas com nanomateriais em comparação com amostras de controle: (a) 
E. coli; (b) S. aureus; (c) P. aeruginosa e (d) C. albicans.
A toxicidade de 24 horas mostrou que o efeito tóxico dos nanomateriais não foi permanente, e a maioria 
das culturas foi capaz de crescer novamente após a incubação de 24 horas. Tais fenômenos ocorreram 
especialmente no caso de S. aureus, que foi capaz de voltar a crescer após 24 h de incubação em meio líquido, 
após mostrar suscetibilidade às nanopartículas de ZnO no teste de 4 h. De maneira geral, notou-se a toxicidade, 
principalmente no caso das nanopartículas de ZnO, o que resultou em menores valores de DO obtidos para 
todas as culturas com maior atividade contra Pseudomonas aeruginosa e Candida albicans. P. aeruginosa 
apresentou sinais de inibição no teste de 24 h causado por nanopartículas de CuO. A concentração utilizada para 
o teste de toxicidade não permitiu a obtenção da concentração inibitória mínima (CIM) para nenhum dos 
nanomateriais estudados. A Figura 5 mostra os resultados descritos em gráficos 3D que, em cada caso, mostram 
as nanopartículas usadas, sua concentração (começando em 0 no caso das amostras de controle) e a densidade 
óptica adquirida após 24 h. As fitas mostram a DO média medida após o tempo de incubação, que foi compensada 
em relação à cultura inicial (timepoint 0) e ao ruído emitido pelos nanomateriais. Os experimentos confirmaram a 
toxicidade contra Candida albicans observada nas curvas de cinética de crescimento. Todos os resultados 
descritos foram estatisticamente significativos com p < 0,05.
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Figura 5. Densidade óptica obtida para culturas após 24h de incubação com quatro concentrações de 
nanopartículas: (a) E. coli; (b) S. aureus; (c) P. aeruginosa; (d) C. albicans.
A adesão foi testada no ensaio de formação de biofilme, que testou tanto a viabilidade das células formadoras 
de biofilme quanto sua biomassa. As nanopartículas testadas foram capazes de reduzir a formação de biofilmes 
nas bactérias estudadas, embora não tenha havido diferença estatisticamente significativa entre as amostras de 
C. albicans (dados não apresentados). As nanopartículas afetaram com sucesso a formação de biofilmes bacterianos.
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À semelhança das experiências anteriores, os resultados aqui também foram diferentes em termos de bactéria utilizada. 
Os biofilmes de E. coli ATCC® 8739™ foram inibidos por todos os nanomateriais, embora a viabilidade das células no 
biofilme não tenha sido completamente reduzida. Da mesma forma que os resultados obtidos no teste de toxicidade de 
4 h, as nanopartículas de CuO reduziram apenas ligeiramente a viabilidade das células. Nesse caso, a biomassa e o 
número de células (viabilidade) foram menores do que nas amostras de controle. Os biofilmes de P. aeruginosa e S. 
aureus foram significativamente afetados pelas nanopartículas de ZnO, nas quais a biomassa foi menor do que nos 
controles; o mesmo ocorreu com a viabilidade das células no caso do S. aureus. A viabilidade das células de P. 
aeruginosa foi comparável à amostra controle, com exceção da amostra incubada com nanopartículas de Al2O3 , na 
qual foi significativamente maior. Essas nanopartículas reduziram o biofilme e a viabilidade de E. coli. Os resultados são 
apresentados na Figura 6. Todos os resultados descritos foram estatisticamente significativos com p < 0,05.
2.5. Ensaio de formação de biofilme
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Figura 6. Biofilme de biomassa ( linha superior—(a–c)) e viabilidade de células em biofilmes ( linha inferior—(d–f)) 
em relação à amostra de controle.
As nanopartículas não são moléculas únicas e, portanto, sua difusão é minimizada. Nos estudos atuais, 
utilizamos nanopartículas puras, para que as soluções não contenham íons livres que possam ser responsáveis por
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Portanto, seguindo as questões descritas acima, as nanopartículas foram deliberadamente usadas na suspensão sonicada 
para corresponder à sua aplicação futura planejada em compósitos à base de cimento. Por esse motivo, não foram 
aplicadas substâncias/estabilizadores adicionais nos estudos. As nanopartículas foram testadas de forma a serem 
preparadas antes da incorporação de materiais de construção à base de cimento.
Nossos resultados mostraram que a toxicidade foi diminuída de forma que os valores de concentração inibitória mínima 
(CIM) ou concentração bactericida mínima (MBC) não puderam ser estabelecidos. Isso pode estar associado à dispersão 
de nanomateriais, seu tamanho, composição e pureza. Como mencionado acima, sabe-se que a dispersão por sonicação 
produz eficiência limitada na dispersão das nanoestruturas; no entanto, este método é amplamente utilizado por 
pesquisadores neste campo [28,33,36].
Os resultados obtidos mostram que os nanomateriais não apresentaram toxicidade esperada no ambiente estudado, 
enquanto de acordo com outros autores, tais nanomateriais deveriam apresentar toxicidade relativamente alta [11,35-37].
3. Discussão
Essas substâncias não agem de forma semelhante aos antibióticos que podem ser transferidos por difusão.
Os nanomateriais estão ganhando interesse significativo no campo de modificação de compósitos 
cimentícios; no entanto, a quantidade de nanomaterial deve ser otimizada para aumentar sua eficácia, reduzir a 
quantidade necessária de nanomaterial e atender aos requisitos econômicos para aplicá-los em estruturas de 
concreto ou argamassas/rebocos aplicados na superfície da construção. Infelizmente, a adição de partículas 
finas em compósitos cimentícios leva à sua aglomeração. Nos estudos atuais, foram utilizadas suspensões 
sonicadas de nanomateriais, que foram adicionalmente caracterizadas além dos dados fornecidos pelo fabricante 
(ver Figura 2). Devido ao aumento da área de superfície específica com a diminuição do diâmetro das partículas, 
as forças de van der Waals, eletrostáticas e magnéticas tornam-se mais dominantes em comparação com as 
forças de cisalhamento gravitacional, que levam à aglomeração e formação de flocos interconectados [28-30]. 
Portanto, quando as nanopartículas não seriam dispersas uniformemente na suspensão (antes da mistura com 
os componentes secos), uma dispersão adicional, mesmo com o uso de misturadores de cimento de alto 
cisalhamento, pode ser necessária. Conforme afirmado por Korayem et al. [29] 'a dispersão ideal pode ser 
descrita como o estado em que as nanopartículas estão completamente separadas umas das outras e não 
existem aglomerados ou aglomerados'. No entanto, obter a dispersão completa do nanomaterial na matriz de 
cimento é quase impossível, de modo que os pesquisadores buscam atingir o estado de dispersão 'o mais 
próximo possível'. Neste estudo, usamos o método mais comum - sonicação junto com agitação mecânica, sem 
quaisquer outros dispersantes, o que provavelmente levou à menor toxicidade observada de nanopartículas nos modelos selecionados.
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Assumimos que o material aglomerado descia no fundo e, portanto, era menos acessível aos microrganismos, 
apesar do fato de que as culturas eram conduzidas com agitação. Esta observação pode ser apoiada pelos 
resultados obtidos com o ensaio de formação de biofilme. A biomassa em amostras com E. coli foi 
significativamente diminuída por todos os nanomateriais. Por outro lado, a biomassa do biofilme de P. 
aeruginosa foi comparável à amostra controle. A diferença entre essas cepas pode ser a localização dos 
biofilmes formados. A E. coli tende a produzi-la principalmente no fundo da placa, enquanto a P. aeruginosa 
direciona a maior parte da biomassa para a superfície. S. aureus foi significativamente afetado apenas pelas 
nanopartículas de ZnO. Esta bactéria também produz biofilme no fundo do poço; assim, esta descoberta 
mostrou que as nanopartículas em geral podem ser inacessíveis às células [39-42].
Deve-se destacar que as evidências coletadas não prejudicam a toxicidade conhecida das nanopartículas 
de óxido metálico sobre os microrganismos. O aspecto principal considera a necessidade de projetar
A toxicidade relativamente fraca obtida na maioria dos experimentos conduzidos pode ser atribuída à 
aglomeração de nanopartículas [30]. No entanto, este processo pode ocorrer no caso de preparação de 
nanomateriais para os compósitos à base de cimento. Conforme descrito na seção de introdução, a 
incorporação de nanomateriais à incorporação prévia de compósitos à base de cimento tem certas condições, 
incluindo quantidade limitada de água e falta de surfactantes. Portanto, a dispersão obtidaneste trabalho foi a 
dispersão máxima possível que pode ser alcançada usando este método [30,32–34].
Conforme descrito na seção de introdução, atualmente não há padrões para superfícies não fotocatalíticas 
à base de cimento. Outro problema diz respeito ao material microbiológico utilizado para estudos, muitas vezes 
pouco diversificado [3,5,8,17]. Além disso, a maioria dos autores não discute as características específicas 
das cepas que utilizaram. Muitas vezes, as informações limitam-se apenas ao gênero, designação do grupo 
ou simplesmente ao número do GenBank, referindo-se apenas a um gene que codifica o rRNA 16S que está 
sendo utilizado para determinar o gênero [3,35]. Na microbiologia atual, a sequência que codifica o rRNA 16S 
ainda é útil, embora possa não ser suficiente para a determinação precisa da posição taxonômica das cepas 
[43,44]. Do ponto de vista microbiológico, duas cepas do mesmo gênero podem expressar características 
diferentes. Por exemplo, cepas de Escherichia coli apresentam diferentes características adaptativas que 
incluem a variabilidade na capacidade de formação de biofilme e a capacidade de aderir à superfície ou 
possuir genes responsáveis pela resistência a antibióticos. O genoma de algumas cepas também pode conter 
toxinas que codificam bacteriófagos, como a toxina Stx [45-47]. Além disso, não é aconselhável fornecer 
apenas o nome (ou sigla) da cepa, pois ela pode ter muitos derivados como a E. coli K-12 [48]. O navegador 
de taxonomia NCBI fornece mais de 3.000 ocorrências quando se pesquisa Escherichia coli [49]. Tais questões 
criam dificuldades na validação e análise dos resultados do teste. Aqui, foi demonstrado em apenas quatro 
cepas de E. coli que bactérias com perfil genético diferente podem reagir de maneira diferente às 
nanopartículas, o que significa que a avaliação de nanomateriais em termos de sua atividade antimicrobiana 
deve ser apoiada não apenas pelo conhecimento das cepas usadas , mas também deve ser executado em 
cepas estritamente selecionadas ou múltiplas do mesmo gênero. Essa também é uma boa razão para 
organizar os microbiologistas em equipes para avaliar a atividade antimicrobiana, como no artigo de Piszczek 
et al. [12], em que os autores utilizaram uma cepa de referência amplamente conhecida. Portanto, esforços 
particulares devem ser direcionados no futuro para o desenvolvimento de métodos e seleção de cepas que serão representativas.
a maior toxicidade dos nanomateriais, o que pode explicar a relativamente baixa toxicidade observada. Este 
problema foi descrito por Beer et al. [38], que indicou que os íons podem dar resultados falsos positivos em 
relação à toxicidade. Os nanomateriais adquiridos para este estudo foram adquiridos e testados para diminuir 
a possibilidade de tal ação. Este artigo revelou uma provável causa da alta eficiência dos nanomateriais da 
síntese 'verde', que é, por exemplo, baseada na redução de AgNO3 no caso de nanopartículas de Ag.
Se o nanomaterial não for purificado após a síntese, sua solução contém íons que aumentam adicionalmente 
a toxicidade. Isso poderia explicar a eficiência bactericida relativamente baixa obtida em nossos estudos, pois 
os experimentos foram conduzidos em nanopartículas purificadas suspensas em água ultrapura. Por outro 
lado, tais resultados mostram que nanomateriais puros e parcialmente aglomerados podem não ser acessíveis 
às células e, portanto, a toxicidade observada seria menor.
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Todos os nanomateriais foram adquiridos da Sigma-Aldrich (MERCK, Darmstadt, Alemanha). Para 
a preparação das suspensões experimentais, nanomateriais sonicados foram usados sem nenhuma 
modificação adicional. Os nanomateriais foram preparados da mesma forma utilizada nos estudos 
microbiológicos (descrição abaixo). Os nanomateriais foram investigados por microscopia eletrônica de 
transmissão (Fei, Tecnai G2 F20 S Twin with energy dispersive X-ray spectroscopy, Thermo Fisher 
Scientific, Waltham, MA, EUA). A estrutura cristalina e a composição química das amostras foram 
estudadas por difração de raios X. As medições de XRD foram realizadas com um difratômetro de raios 
X PRO (difratômetro X'Pert PRO Philips, radiação Co. Ka, Almelo, Holanda). A área de superfície dos 
nanomateriais foi medida com base nas isotermas de adsorção/dessorção de N2 (Quantachrome 
Instruments, Quadrosorb SI, Boynton Beach, FL, EUA). A área superficial específica foi calculada pelo 
método Brunauer-Emmett-Teller (BET).
Cepas de referência - Escherichia coli ATCC® 8739™, Staphylococcus aureus ATCC® 25923™, 
Staphylococcus aureus ATCC® 6538™ (para formação de biofilme), Pseudomonas aeruginosa ATCC® 
27583™ e Candida albicans ATCC® 10231™ foram usadas para estudos biológicos. Os resultados dos 
estudos de cinética de crescimento foram comparados com três outras cepas de E. coli—E. coli MG1655 e 
dois de seus derivados - E. coli MDS42 e E. coli MDS69 geneticamente modificados, fornecidos graças ao Dr. Ildikó
As nanopartículas foram fornecidas pela Sigma Aldrich (MERCK, Darmstadt, Alemanha). Nanoóxidos
os testes padronizados para avaliação de nanoestruturas que incluem a aplicação planejada aos materiais 
compósitos cimentícios.
Culturas noturnas das cepas estudadas foram inoculadas na proporção de 1:200 em meio líquido fresco 
Tryptone Soya Broth (TSB) contendo nanomateriais na concentração de 100 µg/mL ou água ultrapura na 
amostra controle. As culturas foram conduzidas a 30 ÿC em incubadora orbital shaker, com agitação a 140 rpm.
As curvas de cinética de crescimento foram obtidas medindo a densidade óptica (600 nm) da cultura líquida 
a cada 1 h por 10 h.
As suspensões dos nanomateriais foram preparadas a partir do pó em água ultrapura (grau PCR), na 
concentração estoque de 1000 µg/mL. A suspensão foi sonicada por 45 min juntamente com agitação 
mecânica de alta velocidade. A concentração básica de trabalho dos nanomateriais foi de 100 µg/mL, que foi 
selecionada com base em experimentos de otimização e na literatura. Concentrações mais baixas deram 
efeitos marginais, enquanto concentrações mais altas criaram problemas com ruído de fundo em 
experimentos. No entanto, a concentração escolhida foi considerada tóxica para microrganismos [11,35–37]. 
Deve-se destacar que o uso posterior de nanomateriais requer sua adição aos compósitos à base de cimento. 
Portanto, a concentração foi mantida no nível que tem potencial antimicrobiano e, ao mesmo tempo, pode 
ser usada como mistura para compósitos à base de cimento. Todos os experimentos foram conduzidos com 
a mesma suspensão de nanomateriais para excluir a variabilidade da preparação, o que poderia afetar os 
resultados.
Nanomateriais 2018, 8, 212 11 de 15
Karcagi, da Unidade de Biologia Sintética e de Sistemas do Instituto de Bioquímica, no Centro de Pesquisa 
Biológica da Academia Húngara de Ciências, Szeged, Hungria. Todas as modificações genéticas nessas cepas 
estão listadas no artigo de Karcagiet al. [50].
4.3.1. Cinética de crescimento
4.1. Materiais
selecionados para os experimentos foram Al2O3, CuO, Fe3O4 e ZnO.
4.2. Avaliação Fisioquímica de Nanomateriais
4.3. Preparação de Nanomateriais para Estudos Microbiológicos
4. Materiais e Métodos
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Estudos de toxicidade de 4 h foram conduzidos de acordo com Ivask et al. [23]. Resumidamente, uma 
cultura noturna de bactérias e fungos foi inoculada em meio TSB fresco e incubada a 30 ÿC até atingir a fase 
logarítmica. Na etapa seguinte, as células foram centrifugadas (10 min. a 3500 rpm) e ressuspensas em água 
ultrapura . Os nanomateriais foram suspensos em água ultrapura, sonicados por 30 min e adicionados às células, 
atingindo a concentração final de 100 µg/mL. Em seguida, as amostras foram mantidas em temperatura ambiente 
por 4 horas sem acesso à luz. Após a incubação, as células foram diluídas no método de diluições em série e 100 
µL foram espalhados em placas de ágar TSA. As culturas foram mantidas a 37 ÿC durante a noite. As colônias 
foram contadas após 18h. A avaliação das colônias incluiu a comparação da morfologia com placas de controle. 
Em todos os casos, a inoculação foi realizada em três repetições. Os experimentos foram replicados para 
confirmar as tendências de resultados obtidos.
4.3.4. Análise estatística
5. Conclusões
Culturas noturnas foram inoculadas em ração 1:200 em meio TSB fresco contendo 100 µg das nanopartículas estudadas por mL ou 
água ultrapura nos controles. A absorbância no comprimento de onda de 600 nm foi medida logo após a etapa de preparação e uma 
segunda vez após 24 h. Devido ao possível ruído de fundo causado pelos nanomateriais, cada poço foi medido 4 vezes em quatro 
pontos diferentes. Além disso, todos os controles necessários foram aplicados, incluindo controle de meio sozinho, meio com 
nanomaterial e meio com adição de água.
4.3.3. Influência na formação de biofilme
4.3.2. Estudos de Toxicidade
Os resultados foram analisados estatisticamente usando ANOVA de uma via com o teste de Tukey como teste post-hoc. p < 
0,05 foram considerados estatisticamente significativos. As suposições para a ANOVA foram verificadas para cada conjunto de dados.
Após a incubação, as placas foram lavadas três vezes com PBS e cada poço foi preenchido com meio TSB fresco 
com a adição de 10% de alamarBlue®. Em seguida, a placa foi incubada a 30 ÿC por até 4 h. A fluorescência foi 
medida no BioTek Synergy HTX (BioTek Instruments, Winooski, VT, EUA) (ÿex = 520 nm; ÿem = 590 nm) para 
determinar a viabilidade das células formando biofilmes. Na próxima etapa, as placas foram lavadas três vezes com 
água deionizada e os biofilmes foram fixados com metanol por 15 minutos em temperatura ambiente. Após esse 
tempo, as placas foram esvaziadas, secas ao ar e preenchidas com cristal violeta filtrado (1% p/v). A coloração 
durou 15 minutos, enquanto as placas foram mantidas em temperatura ambiente.
Os estudos de formação de biofilme foram preparados em placas de poliestireno transparente de 96 poços 
com fundo redondo. Cada poço foi preenchido com 120 µL de meio TSB fresco e 15 µL de suspensão de nanomaterial 
(ou água ultrapura em amostras de controle). As suspensões de nanomateriais foram preparadas de forma a permitir 
que alcançassem concentrações finais de 100 µg/mL. Em seguida, os poços foram inoculados com 15 µL de cultivo 
noturno dos microrganismos selecionados. As placas foram incubadas por 24 horas a 30 ÿC.
A avaliação de nanomateriais para materiais de construção à base de cimento deve incluir vários
Na última etapa, as placas foram lavadas com água corrente e secas ao ar. A biomassa foi descolorida com solução 
de etanol:acetona (8:2 v/v), adicionando 200 µL para cada poço. Finalmente, 100 µL foram pipetados três vezes e 
transferidos para uma nova placa de fundo plano de 96 poços. A absorbância a 570 nm foi lida no leitor de 
microplacas m200 PRO (Tecan, Männedorf, Suíça).
cepas microbianas, incluindo diferentes cepas da mesma espécie, pois podem apresentar uma resposta variável 
aos nanomateriais. Finalmente, com base em estudos in vitro , as nanopartículas de óxido metálico podem não ser 
eficientes na prevenção do crescimento microbiano quando dispersas de forma inadequada, o que provavelmente será o
A avaliação de nanomateriais deve considerar sua aplicação e características adicionais. A má 
dispersão pode ser o principal problema tecnológico nas tentativas de usar nanopartículas como antimicrobianos.
12 de 15Nanomateriais 2018, 8, 212
Estudos de toxicidade de 24 horas foram realizados em placas de poliestireno transparente de 96 poços com fundo plano.
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Referências
6. Nath, RK; Zain, MFM; Jamil, M. Uma solução ecológica para a purificação do ar interno usando fotocatalisadores 
renováveis em concreto: uma revisão. Renovar. Sustentar. Energy Rev. 2016, 62, 1184–1194. [CruzRef]
Nanomateriais 2018, 8, 212
[CruzRef]
13 de 15
Além disso, as diferenças nos resultados obtidos entre bactérias e fungos estudados tornam necessário 
desenvolver uma abordagem padronizada para seus testes em relação à aplicação planejada de nanomateriais.
3. Guo, M.-Z.; Ling, T.-C.; Poon, C.-S. Argamassa arquitetônica à base de Nano-TiO2 para remoção de NO e inativação 
de bactérias: Influência do revestimento e das condições meteorológicas. Cem. Concr. Compos. 2013, 36, 101–108.
Sikora, P.; Cendrowski, K.; Markowska-Szczupak, A.; Horszczaruk, E.; Mijowska, E. Os efeitos do nanocompósito 
de sílica/titânia nas propriedades mecânicas e bactericidas de argamassas de cimento.
Assim, deve-se buscar o desenvolvimento de novos métodos que melhorem a dispersão dos nanomateriais.
7. Yang, L.; Hakki, A.; Wang, F.; Macphee, DE Eficiências do fotocatalisador na tecnologia do concreto: O efeito da colocação do 
fotocatalisador. Appl. Catal. Ambiente B. 2018, 222, 200–208. [CruzRef]
Agradecimentos: Os autores agradecem a Ildikó Karcagi por fornecer as cepas geneticamente modificadas de Escherichia coli. Esta 
pesquisa foi apoiada pelo Centro Nacional de Ciências dentro do projeto No. 2016/21/N/ST8/00095 (PRELUDIUM 11) e Faculdade de 
Engenharia Civil e Arquitetura da Universidade de Tecnologia da Pomerânia Ocidental, Programa de Jovens Pesquisadores de Szczecin 
dentro do projeto No. 517-02-050-5989/17.
9. Boonen, E.; Beeldens, A. Estradas fotocatalíticas: de testes de laboratório a aplicações em escala real. EUR. Transp. Res. Rev.
Piccinno, F.; Gottschalk, F.; Seeger, S.; Nowack, B. Quantidades de produção industrial e usos de dez nanomateriais projetados na 
Europa e no mundo. J. Nanopart. Res. 2012, 14. [CrossRef]
Água Res. 2016, 90, 378–386. [CruzRef] [PubMed]
Int. J. Sustentar. Ambiente Construído. 2012, 1, 194–216. [CruzRef]
Constr. Construir. Mate. 2017, 150, 738–746. [CruzRef]
Conflitos de Interesse: Os autores declaram não haver conflito de interesse.
Berlim/Heidelberg, Alemanha, 2017; ISBN 978-981-10-4348-2.
10. Amrhein,K.; Stephan, D. Princípios e métodos de teste para a determinação da atividade de materiais fotocatalíticos e sua aplicação a 
materiais de construção modificados. Photochem. Fotobiol. ciência 2011, 10, 338–342.
13. Combarros, RG; Colado, S.; Díaz, M. Toxicidade de nanopartículas de dióxido de titânio em Pseudomonas putida.
Contribuições dos autores: Pawel Sikora e Adrian Augustyniak conceberam e projetaram os experimentos; Adrian Augustyniak e Krzysztof 
Cendrowski realizaram os experimentos; Adrian Augustyniak e Krzysztof Cendrowski analisaram os dados; Pawel Sikora, Paweÿ Nawrotek 
e Ewa Mijowska contribuíram com reagentes/materiais/ferramentas de análise; Adrian Augustyniak, Pawel Sikora e Krzysztof Cendrowski 
escreveram o artigo.
4. Han, B.; Zhang, L.; Ou, J. Concreto Inteligente e Multifuncional para Infraestruturas Sustentáveis; Springer:
8.
2013, 5, 79–89. [CruzRef]
11. Baek, YW; An, YJ Toxicidade microbiana de nanopartículas de óxido metálico (CuO, NiO, ZnO e Sb2O3) para Escherichia coli, Bacillus 
subtilis e Streptococcus aureus. ciência Ambiente Total. 2011, 409, 1603–1608.
14. Priester, JH; Ge, Y.; Chang, V.; Stoimenov, PK; Schimel, JP; Stucky, DG; Holden, PA Avaliando interações
ÿ
1.
5. Guo, M.-Z.; Ling, T.-C.; Poon, C.-S. Argamassa de vidro autoadensável à base de TiO2 : comparação entre remoção fotocatalítica de 
óxido de nitrogênio e inativação de bactérias. Construir. Ambiente. 2012, 53, 1–6. [CruzRef]
[CruzRef] [PubMed]
de TiO2 hidrofílico em nanoescala com água do solo. J. Nanopart. Res. 2013, 15. [CrossRef]
2. Imbabi, MS; Carrigan, C.; McKenna, S. Tendências e desenvolvimentos em cimento verde e tecnologia de concreto.
12. Piszczek, P.; Lewandowska, Z.; Radtke, A.; Jÿedrzejewski, T.; Kozak, W.; Sadowska, B.; Szubka, M.; Talik, E.; Fiori, F. Biocompatibilidade 
de Revestimentos de Nanotubos de Titânia Enriquecidos com Nanogrãos de Prata por Deposição de Vapor Químico. Nanomateriais 
2017, 7, 274. [CrossRef] [PubMed]
[CruzRef] [PubMed]
caso em argamassas e concretos de cimento. Portanto, o procedimento padrão, incluindo mistura e 
sonicação (embora seja benéfico para melhorar outras propriedades de compósitos à base de cimento, por 
exemplo, resistência e durabilidade) pode não ser satisfatório para fornecer certas propriedades antimicrobianas.
Machine Translated by Google
http://dx.doi.org/10.1016/j.rser.2016.05.018
http://dx.doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2012.08.006
http://dx.doi.org/10.1016/j.apcatb.2017.10.013
http://dx.doi.org/10.1007/s11051-012-1109-9
http://dx.doi.org/10.1016/j.watres.2015.12.040
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26771160
http://dx.doi.org/10.1016/j.ijsbe.2013.05.001
http://dx.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.06.054
http://dx.doi.org/10.1007/s12544-012-0085-6
http://dx.doi.org/10.1016/j.buildenv.2011.12.022
http://dx.doi.org/10.1039/C0PP00155D
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20835476
http://dx.doi.org/10.1007/s11051-013-1899-4
http://dx.doi.org/10.3390/nano7090274
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28914821
http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2011.01.014
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21310463
26. Xu, W.; Xie, W.; Huang, X.; Chen, X.; Huang, N.; Wang, X.; Liu, J. O óxido de grafeno e o biopolímero de quitosana 
carregam TiO2 para pesquisas antibacterianas e conservantes. Química Alimentar. 2017, 221, 267–277. [CruzRef]
19. Então, H.; Jang, H.; Lee, B.; Assim, S. Desempenho antifúngico da argamassa BFS com várias substâncias antifúngicas 
naturais e suas propriedades físicas. Constr. Construir. Mate. 2016, 108, 154–162. [CruzRef]
J. Photochem. Fotobiol. A Chem. 2012, 237, 7–23. [CruzRef]
22. Holden, PA; Schimel, JP; Godwin, HA Cinco razões para usar bactérias ao avaliar riscos e destinos ambientais de nanomateriais 
manufaturados. atual Opin. Biotecnologia. 2014, 27, 73–78. [CruzRef] [PubMed]
23. Ivask, A.; Kurvet, I.; Kasemets, K.; Blinova, I.; Aruoja, V.; Suppi, S.; Vija, H.; Kakinen, A.; Titma, T.; Heinlaan, M.; e outros 
Toxicidade dependente do tamanho de nanopartículas de prata para bactérias, leveduras, algas, crustáceos e células de 
mamíferos in vitro. PLoS ONE 2014, 9. [CrossRef] [PubMed]
[PubMed]
16. Mills, A.; Colina, C.; Robertson, PKJ Visão geral dos testes ISO atuais para materiais fotocatalíticos.
21. De Muynck, W.; De Belie, N.; Verstraete, W. Superfícies de argamassa antimicrobiana para a melhoria das condições 
higiênicas. J. Appl. Microbiol. 2010, 108, 62–72. [CruzRef] [PubMed]
28. Kawashima, S.; Seo, J.-WT; Corr, D.; Hersam, MC; Shah, SP Dispersão de nanopartículas de CaCO3 por sonicação e 
tratamento com surfactante para aplicação em sistemas de cinza volante-cimento. Mate. Estrutura. 2014, 47, 1011–1023. 
[CruzRef]
Caracterização das propriedades mecânicas e bactericidas de argamassas cimentícias contendo resíduos de agregados de 
vidro e nanomateriais. Materiais 2016. [CrossRef] [PubMed]
24. Díez-Pascual, AM; Díez-Vicente, AL Nanobastões antibacterianos de SnO2 como cargas eficientes de biomateriais de 
poli(fumarato de propileno-co-etileno glicol). Mate. ciência Eng. C 2017, 78, 806–816. [CruzRef] [PubMed]
29. Korayem, AH; Tourani, N.; Zakertabrizi, M.; Sabziparvar, AM; Duan, WH Uma revisão da dispersão de nanopartículas em 
matrizes cimentícias: perspectiva da geometria de nanopartículas. Constr. Construir. Mate. 2017, 153, 346–357. [CruzRef]
31. Alrekabi, S.; Cundy, A.; Whitby, RLD; Lampropoulos, A.; Savina, I. Efeito da sílica ativa não densificada na dispersão de 
nanotubos de carbono em um compósito cimentício. J. Phys. conf. Ser. 2017, 829. [CrossRef]
17. Sikora, P.; Augustyniak, A.; Cendrowski, K.; Horszczaruk, E.; Rucinska, T.; Nawrotek, P.; Mijowska, E.
¨
30. Parveen, S.; Rana, S.; Fangueiro, R. Uma revisão sobre dispersão de nanomateriais, microestrutura e propriedades mecânicas 
de nanotubos de carbono e compósitos cimentícios reforçados com nanofibras. J. Nanomater. 2013, 2013.
[CruzRef]
[CruzRef]
Ambiente. ciência Poluir. Res. 2016, 23, 12095–12106. [CruzRef] [PubMed]
agentes. Cem. Concr. Res. 2005, 35, 371–376. [CruzRef]
25. Augustyniak, A.; Cendrowski, K.; Nawrotek, P.; Barylak, M.; Mijowska, E. Investigando a interação entre Streptomyces sp. e 
nanoesferas de titânia/sílica. Poluição do solo da água. 2016. [CrossRef]
32. Mendoza, O.; Serra, G.; Tobón, JI Efeito do processo de reaglomeração de dispersões de nanotubos de carbono de paredes 
múltiplas na atividade inicial de nanossílica em compósitos de cimento. Constr. Construir. Mate. 2014, 54, 550–557.
18. Do, J.; Canção, H.; Então, H.; Soh, Y. Efeitos antifúngicos de argamassas de cimento com dois tipos de antifúngicos orgânicos
Chemie-Ingenieur-Technik 2017, 89, 224–231. [CruzRef]
20. Park, S.-K.; Kim, J.-HJ; Nam, J.-W.; Phan, HD; Kim, J.-K. Desenvolvimento de argamassas e concretos antifúngicos utilizando 
microcápsulas de zeólita e zeocarbono. Cem. Concr. Compos. 2009, 31, 447–453. [CruzRef]
15. Rauscher, H.; Rasmussen, K.; Sokull-Kluttgen, B. Aspectos Regulatórios de Nanomateriais na UE.
27. Ng, AMC; Chan, CMN; Guo, MY; Leung, YH; Djuriší c, AB; Hu, X.; Chan, WK; Leung, FCC; Tong, SY Atividade antibacteriana 
e fotocatalítica de nanomateriais deTiO2 e ZnO em tampão fosfato e solução salina. Appl. Microbiol. Biotecnologia. 2013, 
97, 5565–5573. [CruzRef] [PubMed]
33. Mateos, R.; Vera, S.; Valente, M.; Díez-Pascual, A.; San Andrés, M. Comparação de surfactantes aniônicos, catiônicos e não 
iônicos como agentes dispersantes para o grafeno com base na fluorescência da riboflavina. Nanomateriais 2017, 7, 403. 
[CrossRef] [PubMed]
34. Stephens, C.; Brown, L.; Sanchez, F. Quantificação da reaglomeração da dispersão aquosa de nanofibras de carbono em 
pastas de cimento e efeito na resposta à flexão em idade precoce. Carbono 2016, 107, 482–500.
Nanomateriais 2018, 8, 212 14 de 15
35. Bhuvaneshwari, M.; Bairoliya, S.; Parashar, A.; Chandrasekaran, N.; Mukherjee, A. Toxicidade diferencial de 
partículas de Al2O3 em isolados bacterianos de sedimentos Gram-positivos e Gram-negativos de água doce.
[CruzRef]
Machine Translated by Google
http://dx.doi.org/10.1016/j.foodchem.2016.10.054
http://dx.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.12.022
http://dx.doi.org/10.1016/j.jphotochem.2012.02.024
http://dx.doi.org/10.1016/j.copbio.2013.11.008
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24863899
http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0102108
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25048192
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27979202
http://dx.doi.org/10.1111/j.1365-2672.2009.04395.x
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19583799
http://dx.doi.org/10.1617/s11527-013-0110-9
http://dx.doi.org/10.3390/ma9080701
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28773823
http://dx.doi.org/10.1016/j.msec.2017.04.114
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28576053
http://dx.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.06.164
http://dx.doi.org/10.1088/1742-6596/829/1/012011
http://dx.doi.org/10.1155/2013/710175
http://dx.doi.org/10.1016/j.carbon.2016.05.076
http://dx.doi.org/10.1007/s11356-016-6407-9
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26965278
http://dx.doi.org/10.1016/j.cemconres.2004.06.021
http://dx.doi.org/10.1007/s11270-016-2922-z
http://dx.doi.org/10.1002/cite.201600076
http://dx.doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2009.04.012
http://dx.doi.org/10.1007/s00253-013-4889-7
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23661082
http://dx.doi.org/10.3390/nano7110403
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29165390
http://dx.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2013.12.084
2015, 2015. [CrossRef] [PubMed]
aplicação antibacteriana. Int. Nano Lett. 2015, 5, 85–92. [CruzRef]
42. Wood, TK Insights sobre a formação de biofilme de Escherichia coli e a inibição do perfil de todo o transcriptoma.
Ambiente. Microbiol. 2009, 11, 1–15. [CruzRef] [PubMed]
Microb. Patogo. 2017, 109. [CrossRef] [PubMed]
47. Van Elsas, JD; Semenov, AV; Co-estrela.; Trevors, JT Sobrevivência de Escherichia coli no ambiente: Aspectos fundamentais 
e de saúde pública. ISME J. 2010, 5, 173–183. [CruzRef] [PubMed]
[PubMed]
ciência Mundial J. 2015, 2015. [CrossRef] [PubMed]
44. Nawrotek, P.; Grygorcewicz, B.; Augustyniak, A. Mudanças na taxonomia de ÿ-Proteobacteria, modificação da ordem 
Enterobacteriales e novas famílias dentro da ordem Enterobacterales. nov. Pós-ep. Microbiol. 2017, 56, 465–469.
nanopartículas — Nanopartícula ou íon de prata? Tóxico. Deixe 2012, 208, 286–292. [CruzRef] [PubMed]
50. Karcagi, I.; Draskovits, G.; Umenhoffer, K.; Fekete, G.; Kovács, K.; Méhi, O.; Balikó, G.; Szappanos, B.; Györfy, Z.; Feher, T.; 
e outros Indispensabilidade de genes transferidos horizontalmente e seu impacto na simplificação do genoma bacteriano. 
Mol. Biol. Evolução 2016, 33, 1257–1269. [CruzRef] [PubMed]
38. Beer, C.; Foldbjerg, R.; Hayashi, Y.; Sutherland, DS; Autrup, H. Toxicidade da prata
43. Adeolu, M.; Alnajar, S.; Naushad, SGR Genoma baseado em filogenia e taxonomia de 'Enterobacteriales': Proposta para 
Enterobacterales ord. nov. dividido nas famílias Enterobacteriaceae, Erwiniaceae fam. nov., Pectobacteriaceae fam. nov., 
Yersiniaceae fam. nov., Hafniaceae fam. nov. Int. J.Sist. Evolução Microbiol. 2016, 5575–5599. [CruzRef]
48. Bachmann, BJ Derivations and Genotypes of Some Mutant Derivatives of Escherichia coli K-12, 2ª ed.; Neidhardt, FC, Ed.; 
ASM Press: Washington, DC, EUA, 1996; ISBN 1555810845.
49. Navegador de taxonomia NCBI, item de pesquisa “Escherichia coli”. Disponível online: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/ Taxonomy/
Browser/wwwtax.cgi?mode=Undef&id=562&lvl=3&lin=f&keep=1&srchmode=1&unlock (acessado em 17 de janeiro de 
2018).
© 2018 pelos autores. Licenciado MDPI, Basel, Suíça. Este artigo é um artigo de acesso aberto 
distribuído sob os termos e condições da Creative Commons Attribution
40. Rasamiravaka, T.; Labtani, Q.; Duez, P.; El Jaziri, M. A formação de biofilmes por pseudomonas aeruginosa: Uma revisão dos 
compostos naturais e sintéticos que interferem nos mecanismos de controle. Biomed. Res. Int.
45. Struk, M.; Grygorcewicz, B.; Nawrotek, P.; Augustyniak, A.; Konopacki, M.; Kordas, M.; Rakoczy, R.
39. O'Toole, GA Microtiter Dish Biofilm Assay. JoVE 2011, 47. [CrossRef] [PubMed]
Tóxico. In Vitro 2016, 36, 172–179. [CruzRef] [PubMed]
41. Latimer, J.; Forbes, S.; McBain, AJ Virulência atenuada e formação de biofilme em Staphylococcus aureus após exposição 
subletal ao triclosan. Antimicrobiano. Agentes Chemother. 2012, 56, 3092–3100. [CruzRef]
36. Käkinen, A.; Kahru, A.; Nurmsoo, H.; Kubo, AL; Bondarenko, OM Toxicidade dirigida por solubilidade de nanopartículas de 
CuO para células Caco2 e Escherichia coli: Efeito da energia de sonicação e ambiente de teste.
46. Rzewuska, M.; Czopowicz, M.; Kizerwetter-Swida, M.; Chrobak, D.; Bÿaszczak, B.; Binek, M. Resistência a múltiplas drogas 
em cepas de Escherichia coli isoladas de infecções em cães e gatos na Polônia (2007–2013).
(CC BY) (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).
15 de 15Nanomateriais 2018, 8, 212
37. Prabhu, YT; Rao, KV; Kumari, BS; Kumar, VSS; Pavani, T. Síntese de nanopartículas de Fe3O4 e seus
´
Melhorando o efeito do campo magnético rotativo de 50 Hz na indução de profagos lambdoides conversores de toxina Shiga.
Machine Translated by Google
http://dx.doi.org/10.1155/2015/759348
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25866808
http://dx.doi.org/10.1007/s40089-015-0141-z
http://dx.doi.org/10.1111/j.1462-2920.2008.01768.x
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19125816
http://dx.doi.org/10.1016/j.micpath.2017.05.018
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28506884
http://dx.doi.org/10.1038/ismej.2010.80
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20574458
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22430975
http://dx.doi.org/10.1155/2015/408205
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25667937
http://dx.doi.org/10.1016/j.toxlet.2011.11.002
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22101214
http://dx.doi.org/10.1093/molbev/msw009
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26769030
http://dx.doi.org/10.1099/ijsem.0.001485
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/Taxonomy/Browser/wwwtax.cgi?mode=Undef&id=562&lvl=3&lin=f&keep=1&srchmode=1&unlock
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/Taxonomy/Browser/wwwtax.cgi?mode=Undef&id=562&lvl=3&lin=f&keep=1&srchmode=1&unlock
http://dx.doi.org/10.3791/2437
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21307833
http://dx.doi.org/10.1016/j.tiv.2016.08.004
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27511801
http://dx.doi.org/10.1128/AAC.05904-11
http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.