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XXII Encontro Latino Americano de Iniciação Científica, XVIII Encontro Latino Americano de Pós-Graduação e 
VIII Encontro de Iniciação à Docência - Universidade do Vale do Paraíba. 
 
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AVALIAÇÃO DA AÇÃO ESTERILIZANTE DO PLASMA ELÉTRICO EM TEXTIL DE 
ALGODÃO CONTAMINADO COM CEPA DE KLEBSIELLA PNEUMONIAE 
 
Amanda Cerquearo Rodrigues Santos¹, João Alexandre dos Santos1, Jucilene 
Aparecida Alves dos Santos1, Nathália Morais Claro2, Anelise Cristina Osório 
Cesar Doria¹, Guilherme Rodrigues Teodoro ², Sônia Khouri¹. 
 
1Universidade do Vale do Paraíba/Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento, Avenida Shishima Hifumi, 
2911, Urbanova - 12244-000 - São José dos Campos-SP, Brasil, amandacerquearo@gmail.com, 
alexandrejoao.bio@gmail.com, jualves@univap.br, ane.doria@univap.br, soniak@univap.br. 
2Golden Tecnologia, Rua Ambrósio Molina, 1090/1100, Alameda 13 – Prédio D, São José dos 
Campos – SP, Brasil, nathalia.mclaro@hotmail.com, guiteodoro@gmail.com. 
 
Resumo – O objetivo deste estudo foi avaliar o potencial efeito esterilizante do plasma, gerado em 
um aparelho portátil de alta frequência, em tecidos de algodão contaminados com a cepa K. 
pneumoniae (ATCC 4352), e a padronização do inóculo para realização do método AATCC 100 com 
esta bactéria. A padronização foi baseado na AATCC 100, a fim de recuperar dos tecidos entre 1-
2x105 UFC/mL. O estudo da verificação do poder esterilizante do plasma de alta frequência foi 
também realizado, sendo este dividido em 3 grupos com n=10 cada: sem tratamento, 9 minutos e 12 
minutos com aplicação plasma e a recuperação das células também baseada na mesma 
metodologia, com modificações. Os resultados demonstraram que a de recuperação das células de 
K. pneumoniae ficaram entre 1,37x105 a 1,90 x105 UFC/mL. Nos grupos tratados com plasma houve 
100% de redução de K.pneumoniae. O presente estudo demonstrou que a recuperação do inóculo 
está dentro do preconizado na norma AATCC 100 e que o plasma de alta frequência foi efetivo na 
esterilização de tecidos contaminados com K.pneumoniae. 
 
Palavras-chave: Micro-organismos, Padronização, Têxtil, Esterilização, Plasma Elétrico. 
Área do Conhecimento: Biomedicina. 
 
Introdução 
 
As inovações na área têxtil vêm ganhando papel de destaque, em vários segmentos da sociedade 
como no esporte, vestimenta, segurança pessoal e coletiva e na saúde. Entretanto, o material têxtil, 
dependendo de sua composição é considerado um bom substrato para o desenvolvimento de 
espécies microbianas, especialmente bactérias e fungos. Em se tratando de roupas hospitalares, 
dentre elas lençóis, fronhas, cobertores, toalhas, cortinas, roupas de pacientes e roupas de 
funcionários, campos cirúrgicos, máscaras, propés, aventais, gorros, panos de limpeza, entre outros, 
a preocupação é ainda maior, já que estes ítens são eventualmente veículos de infecção e 
contaminação, sendo relatado que roupas hospitalares sujas apresentavam em torno de 2x 10.000 
bactérias/100cm² (CHURCH & LOOSLI, 1953; KONKEWICZ, 2012). 
Deste modo, o controle destes micro-organismos em fibras têxteis se torna um segmento 
desafiador, fazendo que o desenvolvimento de antimicrobianos para tecidos com o intuito de diminuir 
e/ou cessar a proliferação e instalação de micro-organismos ganhem destaque. Muitas empresas do 
ramo textil vem inovando com a criação de fómulas com ações bactericidas e/ou bacteriostáticas, 
como por exemplo os compostos quartenários de amônia (QAC), onde estes compostos causam 
vários efeitos nocivos sobre os micro-organismos incluindo danos à membrana celular, desnaturação 
de proteínas e disrupção da estrutura celular (MCDONNELL et al 1999). Acredita-se que a fixação do 
QAC a um tecido se da por meio de interações iônicas, em razão da superfícia aniônica da fibra, e 
catiônica do composto (SON et al 2003). 
Para controle de qualidade desses produtos, é utilizado como referência o método American 
Association of Textile Chemists and Colorists (AATCC 100) que avalia de maneira quantitativa o grau 
de atividade antibacteriana antes e depois à aplicação dos antimicrobianos nos tecidos. A Klebsiella 
pneumoniae, uma das bactérias preconizadas pelo método, é um bacilo gram-negativo encapsulado 
que pertence à família Enterobacteriaceae presente na microbiota normal do trato gastrointestinal, 
mailto:amandacerquearo@gmail.com
mailto:alexandrejoao.bio@gmail.com
mailto:jualves@univap.br
mailto:ane.doria@univap.br
mailto:nathalia.mclaro@hotmail.com
 
 
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porém potencialmente patogênica, tendo grande importância no contexto hospitalar mundial por ser 
responsável por um número significativo de infecções hospitalares, devido à progressão da 
resistência dessa bactéria aos antibióticos (CASSETTARI et al 2006). Portanto, é necessária uma 
padronização da metodologia para garantir um modelo de experimento com maior produtividade, 
qualidade e resultados fidedignos. 
O plasma, conhecido como o quarto estado da matéria, possui um número significativo de átomos 
e/ou moléculas carregado eletricamente ou ionizado. Por meio da adição de uma forma de energia a 
um gás, ocorre uma dissociação das suas ligações moleculares, transformando esse gás em plasma 
(KUTLU & CIRELI, 2004; KONG et al 2009). Em razão dos radicais livres presentes na transformação 
do gás para plasma, serem altamente reativos e capazes de reagir com componentes celulares vitais, 
como as proteínas, enzimas e membrana citoplasmática. Deste modo, dependendo do grau de 
interação, pode ocorrer a interrupção das funções vitais dos micro-organismos, e por consequência a 
esterilização (UENO et al 2000). A esterilização por plasma apresenta muitas vantagens, dentre elas 
as baixas temperaturas, o menor tempo de esterilização, a pureza ecológica e o pequeno dano na 
fibra do tecido (SPARAVIGNA, 2008). Portanto, este trabalho teve como objetivo avaliar o potencial 
efeito esterelizante do plasma, gerado em um aparelho portátil de alta frequência, em tecidos de 
algodão contaminados com a cepa padrão de Klebsiella pneumoniae (ATCC 4352) 
 
Metodologia 
 
A metodologia baseou-se na AATCC 100. Para padronização do inóculo, 8 circunferências de 5 
centímetros de diâmetro de tecido 100% algodão alvejado e com 210g/m² de gramatura, sem nenhum 
tratamento com produtos antimicrobianos foram cortadas com tesoura estéril, sendo adicionadas 4 
pedaços sobrepostos em dois diferentes frascos estéreis. A bactéria selecionada para o teste foi 
Klebsiella pneumoniae ATCC 4352. A bactéria foi previamente semeada em TSA e incubada por 24 
horas a 37ºC. Em seguida, uma suspensão bacteriana (inóculo) foi preparada em solução de NaCl 
0,9% estéril. Para se obter um inóculo entre 1-2x105 UFC/mL, a densidade óptica da suspensão 
bacteriana foi verificada em espectrofotômetro sob a OD (optical density) 0,260 e comprimento de 
onda de 475nm. Sequencialmente, foi adicionado 50 µL do inóculo em 49,95 mL de solução estéril de 
tampão fosfato (pH:7,0), sendo 1 mL desta solução bacteriana adicionado nos frascos contento os 
tecidos sobrepostos. Os frascos foram identificados como 0h (tempo zero) e 24h. No frasco 
identificado como 0h, foi adicionado 100 mL de caldo neutralizante D/E, e agitado durante 1 minuto 
em shaker a 410 rpm para recuperação das células bacterianas. Na sequência, foram feitas diluições 
1:10 e 1:100 e semeado em ágar nutriente. O frasco identificado como 24h horas foi incubado por 24 
horas a 37ºC e posteriormente, os mesmos procedimentos do tempo zero foram mais uma vez 
realizados para recuperação das bactérias. As placas foram incubadas a 37ºC por 24 horas e as 
UFC/mL foram determinadas. Este procedimento foi feito em triplicata. 
Para a verificação do potencial esterelizante do plasma de alta frequência, foi utilizado o aparelho 
portátil da marca Ibramed ® (Registro ANVISA Nº: 10360310020) com o eletrodode vidro tipo 
esférico maior, na intensidade máxima, pela técnica do faiscamento direto ou fluxação. A aplicação 
da alta frequência é monopolar, ou seja, utiliza-se apenas um eletrodo. 
Foram utilizadas 30 amostras dos mesmos tecidos de algodão também com 5 cm de diâmetro. As 
amostras foram divididas de acordo com a aplicação do plasma, sendo eles: Grupo 1: Sem aplicação 
do aparelho (n=10), Grupo 2: 9 minutos de aplicação com o aparelho (n=10) e Grupo 3: 12 minutos 
de aplicação com o aparelho (n=10).Todos os tecidos foram acondiconados em recipientes estéreis e 
previamente contaminados, com 100 µL do inóculo padronizado de Klebsiella pneumoniae (1-2x105). 
Todos os tecidos dos grupos 2 e 3 receberam aplicação do plasma em sua maior intensidade, a 
0,5cm de distância. Todas as amostras de tecidos foram imersas em 10 mL de caldo neutralizante 
D/E. Em seguida, foram agitados no vórtex durante um minuto, e 100 µLforam plaqueados em ágar 
nutriente. As placas foram incubadas a 37ºC por 24 horas e as UFC/mL foram determinadas. 
 
Resultados 
 
Os resultados demonstram que o número de UFC/mL após a recuperação das células bacterianas 
de K.pneumoniae para a padronização do inóculo da AATCC 100, ficaram entre 1,37x105 a 1,90 x105 
UFC/mL. 
 
 
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A tabela 1 representa os resultados em UFC/mL, nos diferentes grupos, do potencial esterilizante 
do plasma de alta frequência em tecidos contaminados com K. pneumoniae. No grupo sem 
tratamento, observou-se uma média de 1,89x104 UFC/mL células recuperadas. Entretanto, nos 
grupos tratados com o plasma de alta frequência (9 e 12 minutos) foi obtida a completa eliminação de 
K.pneumoniae. 
 
Tabela 1 – Número de unidades formadoras de colônia por mililitro (UFC/mL) nos diferentes grupos 
experimentais 
 
Fonte: Elaborada pelo autor. 
 
A figura 1 ilustra a análise macroscópica do crescimento microbiano dos grupos controle, 9 
minutos e 12 minutos. Com isso é possível observar a presença de colônias de Klebsiella 
pneumoniae no grupo 1 (sem tratamento), e nos grupos 2 e 3 a ausência de crescimento microbiano. 
 
Figura 1 - Comparação macroscópica do crescimento microbiano entre amostras do grupo controle, 9 
minutos e 12 minutos, respectivamente. 
 
Fonte: Elaborada pelo Autor 
 
Discussão 
 
Os promissores resultados obtidos no controle da cepa padrão de Klebsiella pneumoniae em 
têxteis demonstrado neste estudo vem de encontro com Silva & Velasques (2018), cujo estudo relata 
que este micro-organismo é um relevante patógeno na área de infecção hospitalar e apresenta 
resistência a diversos antimicrobianos, podendo ser transmitida por contato direto ou por fonte 
comum, o que torna os tecidos, como roupas de cama, cortinas ou vestuários importantes veículos de 
contaminação (SILVA & VELASQUEZ, 2018). 
O presente estudo demonstrou total eliminação de K.pneumoniae em tecido de algodão após 9 
minutos de exposição ao plasma de alta frequência gerado a partir de um aparelho portátil, o que 
corrobora com outros estudos que também demonstraram bons efeitos do plasma sobre K. 
pneumoniae tanto em células planktônicas quanto em biofilme, com os tempos de exposição variando 
 Sem aplicação 9 minutos 12 minutos 
Amostra 1 2,2 x 104 0 0 
Amostra 2 1,8 x 104 0 0 
Amostra 3 0,9 x 104 0 0 
Amostra 4 2,1 x 104 0 0 
Amostra 5 2,5 x 104 0 0 
Amostra 6 1,9 x 104 0 0 
Amostra 7 2,0 x 104 0 0 
Amostra 8 2,0 x 104 0 0 
Amostra 9 1,1 x 104 0 0 
Amostra 10 2,4 x 104 0 0 
 
 
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entre 30 segundos até 30 minutos, utilizando plasmas gerados a partir de gases como hélio, argônio 
ou gás nitrogênio (AL-MARIRI et al, 2013; JUSTAN et al, 2014; FLYNN et al, 2015) 
Entretanto, nenhum dos plasmas era de alta frequência, portáteis ou tratou superfícies têxteis, 
sendo um importante diferencial do presente estudo frente aos outros. 
O poder antibacteriano do plasma de alta frequência, frente a K. pneumoniae, observado neste 
estudo está acordo com Martins et al (2012) onde os resultados do estudo apontaram o poder 
bactericida frente a Staphylococcus aureus. Tais resultados tornam a utilização do plasma de alta 
frequência como uma promissora opção esterilizante de superfícies têxteis, inclusive em roupas 
hospitalares no intuito do controle de infecções cruzadas nestes ambientes, uma opção 
potencialmente viável, uma vez que esta técnica é extremamente vantajosa devido as baixas 
temperaturas, o curto tempo de esterilização, a pureza ecológica e a efetividade na destruição de 
micro-organismos (STOFFELS, 2007). Entretanto, novos estudos são necessários visando uma 
melhor caracterização da ação antimicrobiana deste plasma, já que os trabalhos são escassos na 
literatura. 
Aparentemente, as bactérias Gram negativas, como a K. pneumoniae são mais sensíveis à ação 
do plasma. Este processo se explica por ocorrer uma maior interação de íons, elétrons e radicais 
livres com os lípideos presentes na em sua parede celular e também por sua parede celular ser mais 
delgada e suportar menores pressões internas (UENO et al 2000). Entretanto, estudos mais 
profundos devem ser realizados com o plasma de alta frequência para melhor elucidação de seu 
mecanismo de ação frente a bactérias Gram negativas e outros micro-organismos potencialmente 
causadores de infecções hospitalares, inclusive fungos (Nishime, 2015). 
Levando em conta a verificação do potencial antimicrobiano no seguimento têxtil, o documento 
100 da American Association of Textile Chemists and Colorists (AATCC 100) é uma referência no 
controle de qualidade para este fim. Logo, esta metodologia pode ser adaptada para verificação de 
alternativas do controle de micro-organismo em fibras, como a que foi utilizada neste estudo. Desta 
forma, é notória a importância da padronização dessa metodologia, e em especial a padronização do 
inóculo. O presente estudo recuperou no tecido sem tratamento 1-2x104 UFC/mL, estando em 
desacordo com a norma, que preconiza a recuperação de 1-2x105 UFC/mL. Desta maneira, um 
ajuste no inóculo deverá ser reavaliada para se encaixar dentro do padrão previsto na AATCC 100. 
 
Conclusão 
 
Com base nos resultados obtidos, conclui-se que o tratamento de 9 e 12 minutos com o plasma de 
alta frequência é efetivo na eliminação da bactéria Klebsiella pneumoniae inoculada em tecidos de 
algodão, demonstrando assim ser uma técnica promissora no controle desse importante patógeno de 
interesse na área textil hospitalar. No entanto para comprovação do potencial de esterilização do 
aparelho de alta frequência em textêis, são necessários futuros estudos com variações de parâmeros 
microbiológicos e físicos-químicos da técnica de alta frequencia. 
 
Agradecimentos 
Agradeço a empresa Golden Technology – Centro de Estudos e Análises Microbiológicas (CEAM). 
 
Referências 
 
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