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SÍNTESIS DE 
RECUBRIMIENTOS 
ANTIBACTERIANOS DE 
QUITOSANO-ORO SOBRE 
CATÉTERES URINARIOS. 
Autor: Arnau Pérez Salvador 
 
 
 
Directores: 
Dr. Manuel Arruebo 
Gordo 
Dra. Cristina Yus Argon 
 
Coordinador: 
Dr. Armando Malanda 
Trigeros 
 
 
 
 
 
 
 
 
Zaragoza, Junio 2023 
 
 
ÍNDICE: 
 
1. Introducción:........................................................................................................................................................... 1 
 1.1. Infecciones del tracto urinario: ........................................................................................................................ 1 
 1.2. La Nanotecnología: .......................................................................................................................................... 2 
 1.3. Uso de la nanotecnología en la medicina: Nanobiomedicina. ......................................................................... 3 
 1.4 El quitosano: ..................................................................................................................................................... 3 
 1.5. El oro en nanopartículas: ................................................................................................................................. 5 
 
2. Objetivos: ................................................................................................................................................................ 6 
 
3. Materiales y métodos: ........................................................................................................................................... 6 
 3.1. Materiales: ....................................................................................................................................................... 6 
 3.2. Métodos: .......................................................................................................................................................... 8 
 3.2.1. Síntesis de las nanopartículas: ................................................................................................................. 8 
 3.2.3. Caracterización: ..................................................................................................................................... 11 
 3.2.3. Procedimiento Layer-by-Layer: ............................................................................................................... 9 
 3.2.3.1. Espectroscopia Infrarroja por Transformada de Fourier (FTIR): ....................................................... 11 
 3.2.3.2. Microscopia Electrónica de Barrido: ................................................................................................. 11 
 3.2.3.3. Espectroscopía de Emisión Atómica con Plasma de Microondas: .................................................... 12 
 3.2.4. Ensayos biológicos: ................................................................................................................................ 13 
 3.2.4.1. Crecimiento por contacto con bacterias:.......................................................................................... 13 
 3.2.4.2. Crecimiento por contacto en las muestras de catéteres: ................................................................. 13 
 3.2.4.3. Pruebas de difusión: ......................................................................................................................... 14 
 
4. Resultados y discusión: ........................................................................................................................................ 15 
 4.1. Caracterización: ............................................................................................................................................. 15 
 4.1.1. Espectroscopía Infrarroja por Transformada de Fourier: ..................................................................... 15 
 4.1.2. Microscopía electrónica de barrido: ..................................................................................................... 20 
 4.1.3. Espectroscopía de Emisión Atómica con Plasma acoplado por Microondas (MP- AES):................. 23 
 4.2. Pruebas biológicas: ........................................................................................................................................ 25 
 4.2.1. Test de actividad bacteriana: ................................................................................................................ 25 
 4.2.2. Pruebas de difusión en agar: ................................................................................................................... 27 
 
5. Conclusiones: ........................................................................................................................................................ 29 
 
6. Bibliografía: ........................................................................................................................................................... 31 
1 
 
1. Introducción: 
En los últimos años, la investigación en el campo de la nanotecnología ha abierto nuevas 
perspectivas en el ámbito biomédico, especialmente en el desarrollo de estrategias innovadoras 
para prevenir infecciones asociadas a dispositivos médicos. Entre estos dispositivos, los catéteres 
urinarios representan un desafío particular debido a su alta susceptibilidad a la colonización 
bacteriana y la formación de biofilms (matrices extracelulares formadas por exopolisacáridos 
que protege a las bacterias frente a los tratamientos antibacterianos), lo que puede llevar a 
infecciones del tracto urinario (ITU) y complicaciones graves para los pacientes [1]. En este 
contexto, la utilización de recubrimientos con propiedades bactericidas basados en 
disoluciones de quitosano y nanopartículas de oro emerge como una prometedora línea de 
investigación. El quitosano, un polímero natural derivado de la quitina presente en el 
exoesqueleto de crustáceos, ha demostrado poseer propiedades antimicrobianas y capacidad 
para inhibir el crecimiento bacteriano [2]. Por otro lado, las nanopartículas de oro han sido 
ampliamente estudiadas debido a su notable actividad antibacteriana [3] y sus propiedades 
características aplicadas en diversas áreas de la medicina desde terapia hasta diagnóstico. 
 
 
1.1. Infecciones del tracto urinario: 
La infección del tracto urinario (ITU) es una infección bacteriana común que puede ocurrir en 
cualquier parte del tracto urinario, incluyendo la vejiga, la uretra, los uréteres y los riñones. El 
tipo más común de ITU es una infección de la vejiga, también conocida como cistitis, que puede 
causar síntomas como dolor al orinar, micción frecuente y dolor abdominal bajo [4]. Si no se 
trata, una infección de la vejiga puede propagarse a los riñones, causando una infección más 
grave llamada pielonefritis [5]. La ITU puede afectar tanto a mujeres como a hombres, pero las 
mujeres son más susceptibles a desarrollar ITUs debido a su uretra más corta, lo que facilita 
que las bacterias accedan a la vejiga. Otros factores de riesgo para las ITUs incluyen la actividad 
sexual, el uso de ciertos tipos de anticonceptivos, la menopausia, la diabetes y anomalías del 
tracto urinario, etc. [6]. Las ITUs afectan a más de 150 millones de personas cada año en todo 
el mundo. Algunos estudios describen que la prevalencia de las ITUs asociadas a la atención 
médica varía entre el 1.4% y el 3.3% en diferentes países. La incidencia de las ITU varía según la 
población. Por ejemplo, se ha descrito que la incidencia anual de las ITU es del 4.3% en 
mujeres, del 1.7% en hombres y tan alta como el 29.6% en pacientes de elevada edad (edad ≥85 
años) [7]. Además de las ITUs adquiridas en la comunidad, las ITUs asociadas a la atención 
médica, también llamadas infecciones nosocomiales, son un problema común que puede 
ocurrir en hospitales, hogares de ancianos y otras instalaciones de atenciónmédica. Estas 
infecciones suelen ser causadas por bacterias resistentes a los antibióticos y pueden ser más 
difíciles de tratar que las ITUs adquiridas en la comunidad [8]. Los pacientes con catéteres 
urinarios permanentes tienen un riesgo particularmente alto de desarrollar ITUs asociadas a la 
atención médica. Cuando una infección está asociada a la presencia del catéter, se llama 
ITUAC, infección del tracto urinario asociada a catéter. Las ITUAC son infecciones que ocurren 
durante o después de intervenciones médicas, tras cateterizaciones urinarias o procedimientos 
urológicos, o debido a la exposición a bacterias. Estas ITUs son un problema significativo en 
hospitales y otros centros de atención médica y pueden resultar en estancias hospitalarias más 
prolongadas, mayores costes de atención médica y tasas de mortalidad más altas, con el 
problema añadido de que el sobreuso de tratamientos antibióticos provoca la aparición de 
2 
cepas de bacterias resistentes a dichos antibióticos. Como se ha mencionado anteriormente, 
los catéteres urinarios se utilizan comúnmente en entornos de atención médica para drenar la 
orina de la vejiga, pero también son un factor de riesgo importante para desarrollar 
ITUs. Cuanto más tiempo se mantenga el catéter en su lugar, mayor será el riesgo de 
desarrollar una infección. De hecho, aproximadamente el 75% de las ITUs están asociadas con 
catéteres urinarios [9]. La prevención de la ITUAC implica la implementación de medidas 
adecuadas de prevención de infecciones, como técnicas adecuadas de inserción y 
mantenimiento del catéter, higiene de manos y limpieza del entorno. También es importante 
utilizar antibióticos de manera prudente para prevenir la aparición y propagación de bacterias. 
Cuando se sospecha o se confirma una infección del tracto urinario asociada a la atención 
médica (IAUTI), incluida la ITUAC, el reconocimiento y tratamiento oportunos son esenciales 
para prevenir complicaciones. Si bien la prevención es la mejor estrategia para reducir la 
incidencia de las IAUTI, cuando ocurre una infección, los antibióticos son el tratamiento 
principal. La elección del antibiótico dependerá de varios factores, incluido el tipo de bacteria 
que causa la infección, la gravedad de la infección y los patrones de resistencia a los 
antibióticos de las bacterias locales. En muchos casos, la elección inicial del antibiótico es 
empírica, lo que significa que se selecciona en función del organismo causante más probable y 
los patrones de resistencia locales, mientras se esperan los resultados del cultivo de orina y las 
pruebas de susceptibilidad. Los antibióticos comunes utilizados para tratar las ITUs incluyen 
nitrofurantoína, fosfomicina, ciprofloxacino y trimetoprima- sulfametoxazol [10]. Sin embargo, 
la elección del antibiótico debe individualizarse según la condición clínica del paciente, el tipo 
de bacteria que causa la infección y los patrones de resistencia locales. En algunos casos, 
pueden ser necesarios antibióticos intravenosos, especialmente para pacientes con infecciones 
más graves o aquellos con condiciones médicas subyacentes que aumentan su riesgo de 
complicaciones. Es importante tener en cuenta que el uso excesivo e incorrecto de los 
antibióticos puede contribuir al desarrollo de resistencia a los mismos, lo que dificulta el 
tratamiento de las infecciones en el futuro. Por lo tanto, es esencial utilizar los antibióticos de 
manera prudente y solo cuando sea necesario, siguiendo las pautas para su uso adecuado y la 
duración del tratamiento [11]. 
En los últimos años, ha habido varias innovaciones en la prevención de ITUAC, que incluyen el 
desarrollo de nuevos materiales y dispositivos, y el uso de nanotecnología. Una innovación 
prometedora es el uso de recubrimientos antimicrobianos en los catéteres para prevenir la 
colonización bacteriana y reducir el riesgo de infección. Estos recubrimientos pueden 
impregnarse con varios agentes antimicrobianos, como la plata, y se ha demostrado que reducen 
el riesgo de ITUAC en algunos estudios [12]. Este trabajo fin de máster tiene como objetivo el 
de contribuir a esta área específica mediante la incorporación del uso de nanotecnología y oro 
como agente antimicrobiano. 
 
 
1.2. La Nanotecnología: 
La nanotecnología es el estudio y aplicación de materiales y dispositivos a escala nanométrica, 
que generalmente se define como entre 1 y 100 nanómetros (nm) de tamaño. A esta escala, los 
materiales exhiben propiedades físicas, químicas y biológicas únicas que se pueden aprovechar 
para una variedad de aplicaciones. La nanotecnología tiene una larga historia en medicina, con 
aplicaciones tempranas que se remontan al desarrollo del microscopio electrónico en la década 
de 1930. Desde entonces, la nanotecnología se ha utilizado en una amplia gama de aplicaciones 
médicas, incluida la liberación controlada o dirigida de medicamentos, la imagen médica y la 
3 
ingeniería de tejidos. En ingeniería de tejidos, la nanotecnología se ha utilizado para 
desarrollar andamios y otros materiales que pueden favorecer el crecimiento y la regeneración 
de tejidos y órganos. Se han utilizado nanofibras y nanocompuestos para crear andamios que 
imitan la estructura y función de los tejidos fisiológicos y se pueden sembrar con células para 
facilitar y acelerar el crecimiento de los mismos. La nanotecnología también se ha utilizado en 
la imagen médica, con el desarrollo de agentes de contraste que pueden mejorar el contraste 
de las imágenes médicas, mejorar su resolución y hacer un diagnóstico clínico certero. Por 
ejemplo, se han utilizado nanopartículas de óxido de hierro como agentes de contraste en la 
resonancia magnética (RM), mientras que las nanopartículas de oro se han utilizado en la 
tomografía computarizada (TC) también como agentes de contraste [13]. En diagnóstico las 
nanopartículas de oro se han utilizado ampliamente para desarrollar sensores más selectivos y 
sensibles y sensores compactos y sin equipamiento complejos utilizados en cualquier centro de 
salud (point-of-care sensors [14]) dadas sus propiedades plasmónicas. 
 
 
1.3. Uso de la nanotecnología en la medicina: Nanobiomedicina. 
Una de las aplicaciones más prometedoras de la nanotecnología en medicina es la liberación 
controlada y/o dirigida de medicamentos. Al encapsular medicamentos en partículas a escala 
nanométrica, los investigadores pueden mejorar su estabilidad, solubilidad y biodisponibilidad, 
y dirigirlos a tejidos o células específicas [15]. Los sistemas de suministro de medicamentos 
basados en nanopartículas se han utilizado para tratar una amplia gama de enfermedades, 
incluyendo el cáncer [16], las enfermedades cardiovasculares [17] y las enfermedades 
infecciosas [18] mostrando que la encapsulación o transporte de fármacos en nanopartículas 
proporciona una ventaja frente a la administración de dosis equivalentes de los mismos 
fármacos en su estado libre. Estos métodos de encapsulación tienen otra aplicación interesante: 
los nanorevestimientos o nanorecubrimientos. Los nanorevestimientos son capas delgadas de 
material nanoestructurado, generalmente con un grosor inferior a 100 nanómetros, que se 
aplican en la superficie de un sustrato para impartir propiedades específicas, como 
biocompatibilidad, actividad antimicrobiana o hidrofobicidad. En medicina, los 
nanorevestimientos tienen una amplia gama de aplicaciones potenciales, desde prevenir 
infecciones en dispositivos médicos hasta mejorar la eficacia de los sistemas de suministro de 
medicamentos [19]. La base de este trabajo utiliza esta tecnología para intentar crear un 
nanorecubrimiento polimérico en la superficie interna y externa de catéteres comerciales, con 
su matriz conteniendo nanopartículas de oro (Au) que pueden inducir muerte celular por 
contacto con el fin de prevenir la deposición bacteriana en la superficie. 
 
 
1.4. El quitosano: 
El quitosano,derivado de la quitina, es un polisacárido ampliamente estudiado por sus 
propiedades biocompatibles, biodegradables y antimicrobianas. Su capacidad para inhibir el 
crecimiento bacteriano y prevenir la formación de biofilms lo convierte en un material 
prometedor para el desarrollo de recubrimientos antibacteriano. Una de las principales 
características del quitosano es su capacidad para inhibir el crecimiento de microorganismos, 
incluyendo bacterias, hongos y levaduras. Esto se debe a su capacidad para interactuar con la 
superficie celular de los microorganismos, alterar su permeabilidad y provocar su muerte [20]. 
Estas propiedades antimicrobianas del quitosano lo convierten en una opción atractiva para 
prevenir y tratar infecciones en el ámbito médico. 
4 
En el campo de la regeneración de tejidos, el quitosano ha sido ampliamente utilizado en la 
ingeniería de tejidos y en medicina regenerativa debido a su alta biocompatibilidad. Su 
capacidad para facilitar la adhesión celular y estimular la proliferación y diferenciación celular 
lo convierte en un material ideal para la construcción de andamios y matrices 
tridimensionales. Estos andamios de quitosano proporcionan un entorno favorable para el 
crecimiento de células y tejidos, facilitando así la regeneración y reparación de órganos y tejidos 
dañados [21]. Es importante tener en cuenta que la capacidad bactericida del quitosano no 
necesariamente entra en conflicto con su capacidad para proporcionar un entorno favorable 
para el crecimiento de células y tejidos. La acción bactericida del quitosano puede ser 
beneficiosa en ciertos contextos, como en el tratamiento de infecciones o en la prevención de la 
colonización bacteriana en dispositivos médicos. En el caso de los andamios de quitosano 
utilizados en ingeniería de tejidos y regeneración, es importante tener en cuenta que la 
propiedad bactericida del quitosano se puede controlar y modular. Esto se logra ajustando 
diversos factores, como la concentración de quitosano, su peso molecular, grado de 
desacetilación, la forma de presentación (por ejemplo, andamios o recubrimientos) y las 
características específicas de la matriz o estructura del andamio. Además, el diseño de los 
andamios de quitosano puede incorporar estrategias adicionales para facilitar el crecimiento de 
células y tejidos mientras se controla la actividad bactericida. Por ejemplo, se puede combinar 
el quitosano con otros materiales o agentes antimicrobianos para lograr un equilibrio entre la 
actividad bactericida y la promoción de la regeneración tisular [21]. 
En última instancia, la utilización del quitosano en aplicaciones de regeneración tisular y 
reparación de órganos implica considerar cuidadosamente el equilibrio entre la actividad 
bactericida y la promoción de la regeneración celular y tisular. Se requiere un enfoque 
multidisciplinario y estudios específicos para optimizar las propiedades del quitosano y 
garantizar su eficacia y seguridad en el contexto clínico. 
Además, el quitosano también se ha utilizado en la liberación de medicamentos y en terapia 
génica. Debido a su capacidad para encapsular y proteger los principios activos, incluyendo 
fármacos y material genético, el quitosano se utiliza como vehículo de liberación controlada. Los 
sistemas de liberación de fármacos basados en quitosano permiten una liberación gradual y 
sostenida de los medicamentos en el lugar deseado, mejorando así su eficacia terapéutica [22]. 
Otra aplicación interesante del quitosano en medicina es su capacidad para facilitar la 
cicatrización de heridas. Debido a sus propiedades antimicrobianas y estimulantes del 
crecimiento celular [23], el quitosano se ha utilizado en el desarrollo de apósitos y vendajes 
que aceleran el proceso de cicatrización y reducen el riesgo de infección en heridas crónicas y 
quemaduras [24]. Además de sus propiedades antimicrobianas y promotoras de la regeneración 
de tejidos, el quitosano también ha mostrado propiedades antiinflamatorias, antioxidantes y 
promotoras de la coagulación sanguínea, lo que amplía aún más su potencial en el campo de la 
medicina [24]. 
Es importante destacar que el quitosano es un material natural, no tóxico y biocompatible, lo 
que lo hace seguro para su uso en aplicaciones médicas. Sin embargo, se deben tener en cuenta 
aspectos como la pureza, la degradabilidad, peso molecular, grado de desacetilación, y la 
estabilidad del quitosano, así como la optimización de los procesos de fabricación y formulación, 
para garantizar su eficacia y seguridad en entornos clínicos. 
En resumen, el quitosano ha demostrado ser un material versátil y prometedor en el campo de 
la medicina. Su capacidad antimicrobiana, promoción de la regeneración de tejidos y capacidad 
para la liberación controlada de medicamentos lo convierten en una opción atractiva para el 
5 
desarrollo de dispositivos médicos, como los recubrimientos de catéteres urinarios, con 
propiedades bactericidas. La combinación de quitosano con nanopartículas de oro ofrece la 
posibilidad de potenciar aún más estas propiedades antimicrobianas y mejorar la eficacia de 
estos recubrimientos en la prevención de infecciones asociadas a catéteres urinario. 
 
1.5. El oro en nanopartículas: 
Las nanopartículas de oro han ganado considerable atención en el campo de la medicina debido 
a sus propiedades únicas y diversas aplicaciones. Su tamaño reducido, junto con su estabilidad y 
capacidad de ser fácilmente funcionalizadas, las convierte en una herramienta prometedora en 
varias áreas médicas. 
Una de las áreas más destacadas es la terapia contra el cáncer. Las nanopartículas de oro pueden 
ser utilizadas como sistemas de administración de fármacos, permitiendo una liberación 
controlada y dirigida de agentes terapéuticos a las células cancerosas [25]. Además, las 
propiedades ópticas de las nanopartículas de oro las hacen aptas para la terapia fototérmica 
[26], en la cual se utilizan para calentar selectivamente las células cancerosas mediante la 
absorción de luz láser a una longitud de onda determinada, lo que resulta en su destrucción. De 
hecho, esta propiedad se ha utilizado incluso en humanos en el tratamiento con éxito de 
cáncer de próstata [27]. 
Además del cáncer, las nanopartículas de oro se utilizan en aplicaciones de diagnóstico médico. 
Su capacidad para interactuar con la luz, generar señales ópticas y mejorar el contraste en 
técnicas de imagen como la tomografía computarizada y la tomografía por emisión de positrones 
cuando dichas nanopartículas están asociadas a un elemento radioactivo emisor de radiación 
gamma, por lo que las convierte en herramientas valiosas para la detección y visualización de 
patologías [28]. También se están explorando como agentes de contraste para la imagen por 
fluorescencia, ofreciendo una alta sensibilidad[29] y selectividad. 
Otra área prometedora es la regeneración de tejidos y la ingeniería biomédica. Las 
nanopartículas de oro pueden ser utilizadas para modificar andamios y matrices 
tridimensionales utilizados en la construcción de tejidos artificiales, mejorando su 
biocompatibilidad y facilitando la adhesión y proliferación celular. Además, se ha demostrado 
que las nanopartículas de oro pueden estimular la diferenciación celular y la formación de 
nuevos vasos sanguíneos, facilitando así la regeneración de tejidos dañados [30]. 
Asimismo, como se ha mencionado anteriormente, las nanopartículas de oro muestran 
propiedades antimicrobianas, lo que las hace adecuadas para combatir infecciones. Se ha 
investigado su uso en la inhibición del crecimiento bacteriano y la prevención de la adhesión 
de microorganismos en dispositivos médicos, como catéteres y prótesis. Además, se ha 
demostrado que las nanopartículas de oro pueden ayudar a superar la resistencia a los 
antibióticos [31], ya que pueden actuar en sinergia con los agentes antimicrobianos 
convencionalesreduciéndose la dosis necesaria de antibiótico. 
En conclusión, las nanopartículas de oro tienen un amplio potencial en el campo de la medicina. 
Su versatilidad en el suministro de fármacos, diagnóstico, regeneración de tejidos y propiedades 
antimicrobianas las convierten en una herramienta valiosa para el desarrollo de terapias 
efectivas y tratamientos personalizados. Aunque aún se requiere más investigación para 
comprender completamente su comportamiento y optimizar su aplicación clínica, las 
6 
nanopartículas de oro ofrecen nuevas perspectivas y posibilidades emocionantes en el campo 
de la medicina moderna. 
 
 
2. Objetivos: 
El objetivo de este trabajo es mejorar en la medida de lo posible la adherencia de quitosano 
sobre la silicona de catéteres urinarios comerciales. Los catéteres comerciales son de silicona, 
poliuretano, látex, etc. Se ha elegido la silicona por ser uno de los de mayor uso. La hipótesis de 
este trabajo es que el quitosano es un recubrimiento con propiedades antimicrobianas útil para 
proteger ciertas superficies contra bacterias y microorganismos, y además sirve de matriz para 
contener sustancias biocidas como metales o antibióticos capaces de combatir las bacterias 
presentes en la orina e impedir las UTIs que pueden sufrir los pacientes a los que se les 
introducen los mencionados catéteres. 
El conocimiento generado a partir de este estudio podría tener un impacto significativo en la 
mejora de la seguridad y eficacia de los catéteres urinarios comerciales, reduciendo la incidencia 
de infecciones asociadas y mejorando la calidad de vida de los pacientes. Además, los resultados 
podrían sentar las bases para futuras investigaciones en el desarrollo de nuevos materiales y 
estrategias de recubrimiento para aplicaciones médicas y biomédicas. 
En resumen, este trabajo de investigación pretende explorar el potencial de los recubrimientos 
basados en quitosano con nanopartículas de oro como una solución prometedora y eficaz para 
conferir propiedades bactericidas a los catéteres urinarios comerciales. El estudio se centrará en 
la evaluación de su actividad antimicrobiana, su estabilidad y su efectividad en la prevención de 
infecciones asociadas. Los hallazgos de este estudio podrían contribuir al avance de la 
nanotecnología en medicina y ofrecer nuevas estrategias para el diseño de dispositivos médicos 
más seguros y eficientes. 
 
 
3. Materiales y métodos: 
3.1. Materiales: 
Para llevar a cabo los experimentos mencionados, se utilizaron muestras de catéteres obtenidas 
específicamente de catéteres comerciales de polimetildisiloxano (PDMS) de la reconocida marca 
Rusch®. El polimetildisiloxano, también conocido como PDMS, es un material polimérico de 
silicona ampliamente utilizado en la fabricación de catéteres y otros dispositivos médicos debido 
a sus propiedades únicas y beneficiosas como su flexibilidad, estabilidad, transparencia, 
hidrofobicidad y resistencia a la adherencia bacteriana. 
Los catéteres de PDMS de la marca Rusch® son conocidos por su alta calidad y fiabilidad. Estos 
catéteres se fabrican utilizando tecnologías avanzadas que garantizan la precisión y la 
consistencia en su producción. La Figura 1 es una foto de uno de los catéteres utilizados: 
7 
 
 
Figura 1. Catéteres comerciales PDMS, marca Rusch®. 
 
 
 
La elección de los catéteres de PDMS de la marca Rusch® para estos experimentos se debe a 
varias razones. En primer lugar, la disponibilidad de catéteres comerciales de alta calidad asegura 
la consistencia y confiabilidad de las muestras utilizadas en los experimentos. Esto es crucial para 
obtener resultados precisos y reproducibles. Además, el PDMS es un material ampliamente 
utilizado en aplicaciones médicas debido a su baja toxicidad y su capacidad para resistir la 
adhesión bacteriana. Estas propiedades son especialmente relevantes en el contexto de los 
experimentos relacionados con la eficacia bactericida, donde se busca prevenir la colonización 
bacteriana en los catéteres. 
Se llevaron a cabo procesos de lavado con etanol (para eliminar todo rastro de lubricante 
incorporado en los catéteres, típicamente, polivinilpirrolidona PVOP) y esterilización con rayos UV, 
adecuados para garantizar la eliminación de cualquier contaminante y preparar las muestras en 
condiciones aptas para su uso en los estudios. 
La Tabla 1 muestra una lista de los reactivos utilizados para realizar los recubrimientos sobre los 
catéteres, junto con sus principales características. 
Tabla 1. Lista de reactivos utilizados 
 
Nombre Fórmula Proveedor Masa Molecular 
Poli-(alilamina) hidrocloruro (C3H7N·HCl)n Sigma-Aldrich 15000 Da 
Poli- (estireno-4- sulfonato) de sodio (C8H7O3SNa)n Sigma-Aldrich 70000 Da 
Quitosano de bajo peso molecular (C6H11NO4)n Sigma-Aldrich 50000-190000 Da 
Cloruro de oro (III) trihidratado HAuCl4·3H2O Sigma-Aldrich 393.83 g/mol 
 
 
Además de los reactivos mencionados, se utilizaron otros componentes clave para llevar a cabo 
8 
los recubrimientos de manera efectiva. Estos incluyeron una solución de etanol al 70% y agua 
destilada (H2O). El etanol al 70% es un solvente comúnmente utilizado en laboratorios para 
desinfectar y esterilizar equipos y superficies. En el contexto de los recubrimientos, el etanol al 
70% se utilizó para limpiar de lubricantes y preparar las superficies de los catéteres antes de la 
deposición de los materiales. En cuanto a las pruebas biológicas, se utilizaron placas de Petri 
con agar y caldo de Triptona-Caseína-Soja (TSB). Las placas de Petri con agar son una 
herramienta fundamental en microbiología para el cultivo y el estudio de microorganismos. El 
agar es un polisacárido derivado de algas marinas que forma un gel sólido a temperatura 
ambiente y proporciona un entorno de crecimiento propicio para el desarrollo de bacterias y 
otros microorganismos. TSB es un medio líquido de cultivo utilizado para facilitar el 
crecimiento de una amplia variedad de microorganismos. Contiene triptona, caseína y extracto 
de soja, que son fuentes de nutrientes esenciales para el crecimiento bacteriano. El TSB es 
especialmente útil en pruebas de crecimiento y ensayos de actividad antibacteriana, ya que 
proporciona un entorno nutritivo adecuado para evaluar la respuesta de los microorganismos a 
los agentes antimicrobianos. 
 
 
3.2. Métodos: 
3.2.1. Síntesis de las nanopartículas: 
El proceso de síntesis de las nanopartículas de quitosano-oro comenzaba mediante la 
preparación de una matriz de quitosano. Para esto, se utilizaron pellets de quitosano de bajo 
peso molecular (CS-LMW) que se disolvieron en agua durante un período de 24 horas a una 
concentración de 28 mg/ml. Para mejorar la solubilidad del quitosano y ajustar el pH de la 
solución, se agregó ácido acético al 2% (v/v) a la mezcla. Este proceso ya había sido optimizado 
previamente por el Grupo de Superficies y Partículas Nanoestructuradas del IISA de la 
Universidad de Zaragoza [32], [33]. 
Una vez que la solución de quitosano estaba preparada, se procedió a añadir una disolución de 
cloruro de oro trihidratado (HAuCl4·3H2O). Se trabajó con dos concentraciones distintas de 
precursor, [HAuCl4·3H2O]=10mM (Au_10mM) y [HAuCl4·3H2O]=20mM (Au_20mM). La 
dispersión resultante se calentó a 65ºC mientras se agitaba vigorosamente durante un tiempo 
de síntesis optimizado de 3 horas. Durante este período, se observaron cambios significativos 
en la dispersión, que pasaba de tener un color blanquecino a adquirir un intenso color rojo 
oscuro. Este cambio de color era un indicador claro de la formación de nanopartículas de oro en 
la matriz de quitosano. 
La formación de las nanopartículas de oro se debe a la reducción química del cloruro de oro 
trihidratado dentro de la matriz de quitosano ya que los grupos amino del quitosano pueden 
actuar como reductores [34]. A medida que se calentaba la solución y se agitaba, se generaron 
condiciones favorablespara la reacción de reducción, lo que condujo a la formación de 
partículas de oro de tamaño nanométrico en la matriz. El proceso de síntesis fue 
cuidadosamente optimizado para garantizar la obtención de nanopartículas de oro uniformes y 
estables. La temperatura, el tiempo de reacción y la concentración de los reactivos se habían 
ajustado meticulosamente para lograr la máxima eficiencia en la formación de las 
nanopartículas y para evitar la aglomeración o la formación de impurezas. 
 
 
9 
 
3.2.2. Procedimiento Layer-by-Layer: 
Los recubrimientos de los catéteres se llevaron a cabo mediante la técnica Capa por Capa 
(Layer-By-Layer, LbL). Esta técnica se basa en la deposición secuencial de capas alternadas de 
dos polímeros polielectrolíticos cargados (PESCs), uno con carga positiva (PAH) y otro con carga 
negativa (PSS), alternándolas con capas de la dispersión de CS-Au, la cual tiene carga positiva. 
Para optimizar el proceso, se realizaron 20 ciclos completos de deposición. Este valor fue 
considerado como óptimo después de realizar, a modo de prueba, recubrimientos a 5, 10 y 20 
ciclos, y caracterizarlos por FTIR y SEM. 
El procedimiento de recubrimiento tenía una duración total de 7 horas y 30 minutos. Para llevarlo 
a cabo, se cortaron trozos de catéteres comerciales PDMS a tamaños en un rango de entre 0.5 y 
1 cm de longitud Estos fragmentos de catéter se sumergieron alternadamente en disoluciones 
de PAH (ya que al estar cargada positivamente se unía electrostáticamente sobre la silicona 
ligeramente cargada negativamente debido a los grupos silanoles terminales), PSS y quitosano 
durante 5 minutos cada una, con un lavado intermedio de 2 minutos con agua destilada. Una 
fotografía representativa del sistema experimental se muestra en la Figura 2. 
 
Figura 2. Fotografía del montaje experimental necesario para realizar los recubrimientos por LbL. 
 
 
 
Antes de comenzar todo el proceso de recubrimiento, se realizó una activación previa de los 
catéteres. Dado que la matriz de silicona de los catéteres tiene una densidad de carga negativa, 
se sumergían los catéteres en una solución de PAH cargado positivamente durante 10 minutos. 
Esto permitía preparar la superficie de los catéteres para una mejor adhesión y deposición de las 
capas poliméricas durante la técnica LbL. El uso de esta técnica en los catéteres permitía la 
formación de recubrimientos multicapa altamente controlados y adaptados a las necesidades 
específicas del estudio. Cada capa depositada, ya sea de los polímeros polielectrolíticos o de la 
dispersión de CS/Au, contribuiría a mejorar las propiedades bactericidas y de liberación 
controlada de los catéteres. En la Figura 3 se pueden apreciar las muestras resultantes después 
del proceso de recubrimiento. Estas muestras exhibían unos revestimientos de color rosa 
claramente indicativos de la presencia de nanopartículas de oro. 
10 
 
 
Figura 3. Resultados del proceso LbL. Se puede apreciar una coloración rosada propia de los revestimientos con 
nanopartículas de oro sobre los fragmentos de catéteres comerciales de PDMS. 
 
 
 
Un esquema detallado del programa de LbL se muestra en la Figura 4. 
 
 
 
Figura 4. Algoritmo del proceso LbL. En rojo se pueden apreciar los pasos englobados dentro del ciclado, 'n' siendo el 
número de ciclos. 
 
11 
 
3.2.3. Caracterización: 
3.2.3.1. Espectroscopia Infrarroja por Transformada de Fourier (FTIR): 
Para demostrar que el recubrimiento por LbL fue efectivo, y con tal de optimizar el nº de ciclos 
utilizado en LbL, se hicieron pruebas mediante Espectroscopia de Infrarrojos por Transformada 
de Fourier (Fourier Transform Infrared Spectroscopy, FTIR Perkin Elmer Frontier), para 
encontrar las señales de los enlaces presentes en los polímeros depositados sobre los 
catéteres, sobre recubrimientos obtenidos a ciclos n= 5, 10 y 20. 
La técnica FTIR es una herramienta analítica ampliamente utilizada en la caracterización de 
materiales y compuestos químicos. Se basa en la interacción de la radiación infrarroja con las 
moléculas, lo que proporciona información sobre las vibraciones y rotaciones de los enlaces 
químicos presentes en las mismas.Cada tipo de enlace químico tiene una firma espectral única 
en el rango del infrarrojo, lo que permite la identificación y análisis cualitativo de los 
componentes de la muestra. La transformada de Fourier se utiliza para convertir los datos 
recopilados en el dominio del tiempo en el dominio de la frecuencia, lo que simplifica y acelera 
el análisis de los espectros infrarrojos. Esto permite obtener información detallada sobre la 
composición química de la muestra, así como sobre su estructura molecular, características 
funcionales y propiedades físicas. 
La espectroscopia FTIR se utiliza en una amplia variedad de campos, como la química, la 
farmacología, la ciencia de los materiales, la biología, las ciencias ambientales y en la industria. 
Se aplica en la identificación de compuestos desconocidos, el análisis de calidad y pureza de 
productos químicos, el monitoreo de reacciones químicas, la caracterización de polímeros, la 
determinación de estructuras proteicas, el análisis forense, entre otros. 
La técnica FTIR ofrece varias ventajas, como la capacidad de realizar análisis no destructivos, la 
sensibilidad para detectar componentes en concentraciones bajas, la versatilidad para analizar 
diferentes tipos de muestras (sólidas, líquidas y gaseosas) y la rapidez de obtención de 
resultados. Además, la muestra analizada no sufre alteraciones permanentes durante el 
proceso de medición, ya que como se ha comentado más arriba, es una técnica no destructiva, 
 
 
3.2.3.2. Microscopia Electrónica de Barrido: 
Los recubrimientos obtenidos se caracterizaron también por medio de la Técnica de 
Microscopía electrónica de Barrido, (Scanning Electron Microscopy, SEM, Quanta FEG-250, FEI). 
La microscopía electrónica de barrido es una técnica de imagen que utiliza un haz de electrones 
para explorar la superficie de una muestra y obtener imágenes de alta resolución en tres 
dimensiones. En el SEM, se bombardea la muestra con un haz de electrones altamente 
enfocado y de alta energía. Cuando estos electrones golpean la superficie de la muestra, 
interactúan con los átomos y generan diferentes tipos de señales, como electrones 
secundarios, electrones retrodispersados, rayos X característicos, entre otros. Estas señales se 
recopilan y se utilizan para construir una imagen de la superficie de la muestra. Una de las 
principales ventajas de la SEM es su capacidad para producir imágenes de alta resolución con 
un gran detalle topográfico. Esto se debe a que el haz de electrones tiene una longitud de onda 
mucho más corta que la luz visible, lo que permite una mayor resolución espacial. Además, la 
SEM ofrece la posibilidad de estudiar muestras en un amplio rango de aumentos, desde 
magnificaciones bajas hasta magnificaciones muy altas, lo que permite observar tanto la 
12 
estructura general como los detalles más finos de la muestra. La microscopía electrónica de 
barrido se utiliza en una amplia variedad de campos científicos y tecnológicos. Por ejemplo, en 
la ciencia de materiales, se utiliza para analizar la morfología y la estructura de materiales 
como metales, cerámicas, polímeros y materiales compuestos. En biología, se emplea para 
visualizar células, tejidos y microorganismos. También se utiliza en la industria para el control 
de calidad, el análisis de fallas, la caracterización de superficies y la investigación en 
nanotecnología. Además de la obtención de imágenes de superficie, la SEM también se puede 
utilizar para realizar análisis químicos y estructurales. Por ejemplo, mediante la técnica de 
microanálisis por dispersión de energía de rayos X (EDX o EDS, por sus siglas en inglés), se 
puede identificar la composición elemental de la muestra en diferentes puntos de la imagen,cosa que ha sido útil para este trabajo. Esto proporciona información sobre la distribución y 
concentración de los elementos presentes en la muestra. En resumen, la microscopía 
electrónica de barrido es una técnica de imagen versátil que permite obtener imágenes de alta 
resolución y detalles topográficos de la superficie de una amplia gama de muestras. Su 
versatilidad y capacidad para combinar información morfológica, química y estructural la 
convierten en una herramienta esencial para la investigación científica, el desarrollo 
tecnológico y el control de calidad en diversos campos. 
 
3.2.3.3. Espectroscopía de Emisión Atómica con Plasma de Microondas: 
La cantidad de oro presente dentro de la matriz de quitosano se cuantificó utilizando la técnica 
de Espectroscopía de Emisión Atómica con Plasma Acoplado Inductivamente (Microwave 
Plasma - Atomic Emission Spectroscopy, MP-AES). La Espectroscopía de Emisión Atómica con 
Plasma de Microondas (MP-AES) es una técnica analítica utilizada para el análisis de elementos 
en muestras. Se basa en la excitación de los átomos presentes en la muestra para generar 
emisiones de luz características, que luego se analizan y cuantifican. En la MP-AES, se genera un 
plasma de microondas mediante un generador de microondas. Este plasma se encuentra 
contenido en una celda de cuarzo y se excita mediante un campo electromagnético de 
microondas. El plasma de microondas alcanza una temperatura suficientemente alta para 
excitar los átomos de la muestra. Cuando los átomos están excitados, vuelven a su estado 
fundamental emitiendo radiación electromagnética en forma de líneas espectrales 
características. Estas líneas espectrales se recopilan y se analizan utilizando un espectrómetro 
de emisión óptica. El espectrómetro de emisión óptica detecta y cuantifica la intensidad de las 
líneas espectrales emitidas por los átomos excitados en el plasma. Cada elemento tiene líneas 
espectrales únicas, lo que permite la identificación y cuantificación de los elementos presentes 
en la muestra. La MP-AES ofrece varias ventajas. Es una técnica de bajo coste y más sencilla en 
comparación con otras técnicas de espectroscopía de emisión atómica. Además, la MP-AES es 
adecuada para el análisis de elementos de baja ionización y volatilidad, ya que el plasma de 
microondas tiene una temperatura más baja en comparación con otras técnicas basadas en 
plasma. La MP-AES se utiliza en una amplia variedad de aplicaciones, como el análisis de 
alimentos, bebidas, aguas, muestras ambientales, productos farmacéuticos, materiales de 
investigación, entre otros. Proporciona información sobre la composición elemental de las 
muestras y es especialmente útil en el análisis multielemental debido a su capacidad para 
analizar múltiples elementos simultáneamente. 
 
13 
3.2.4. Ensayos biológicos: 
3.2.4.1. Crecimiento por contacto con bacterias: 
La capacidad bactericida de las nanopartículas y los recubrimientos fue evaluada mediante 
experimentos de crecimiento por contacto, también conocidos como test de actividad 
antibacteriana. Estos experimentos se llevaron a cabo utilizando una cepa uropatogénica 
clínica de la bacteria Escherichia coli (E. coli), que son conocidas por su capacidad de infectar el 
tracto urinario. En estas pruebas, se pusieron las nanopartículas o los recubrimientos en 
contacto directo con las bacterias E. coli en condiciones controladas de laboratorio. Luego, se 
monitoreó el crecimiento bacteriano y se evaluó la capacidad de las nanopartículas o los 
recubrimientos para inhibir o matar las bacterias. Estas condiciones de crecimiento consistían 
en preparar dos inóculos (I1 e I2) de bacteria E. coli uropatogénica y dejarlos crecer durante 
24h, a 37ºC. Pasado ese tiempo, se pudo comprobar que en el tubo de inóculo aparecía una 
turbidez que indicaba la presencia de bacterias. La Densidad Óptica (DO) de los inóculos era 
medida cada vez, con un valor de 1,6 aproximadamente. Para poder calcular la Concentración 
Mínima Inhibitoria (MIC, por sus siglas en inglés) y la Concentración Mínima Bactericida (MBC), 
fue necesario preparar diversas dispersiones de las nanopartículas sintetizadas, tanto a 10mM 
y 20mM (a partir de ahora, NPs_10mM y NPs_20mM), así que se preparó un rango de 
concentraciones de 0, 100, 250, 350, 400, 450, y 500 ppm. Sobre esas muestras, se pusieron en 
contacto los inóculos diluidos a 105 CFU/ml, para que pudiesen proliferar y se pudiese evaluar 
la actividad del compuesto. Estas dispersiones se dejaron incubando durante 24h, a 37ºC en 
agitación constante. Por último, y pasado el tiempo mencionado anteriormente, los inóculos 
eran sembrados en placas de Petri con agar siguiendo el Método de las diluciones seriadas, 
(con factores de dilución: 106, 105, 104, 103, 102, 101), y puestos a incubar durante otras 24h a 
37ºC. Pasado ese tiempo, se realizó un conteo del número de colonias que habían crecido en 
las placas y se calculó el número de Unidades Formadoras de Colonias por volumen de 
dispersión, (CFU/ml), según: 
𝑈𝐹𝐶
𝑚𝑙
=
𝑛º 𝑐𝑜𝑙𝑜𝑛𝑖𝑎𝑠
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑖𝑛𝑜𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜
∗ 𝑓𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛 
 
El objetivo principal de estos experimentos era determinar si las nanopartículas y los 
recubrimientos tenían propiedades bactericidas, es decir, si eran capaces de eliminar o reducir 
significativamente la viabilidad de las bacterias en contacto con ellos. Esto es especialmente 
relevante en el caso de las cepas uropatogénicas de E.coli, que son responsables de infecciones 
del tracto urinario y representan un desafío médico importante. 
 
 
3.2.4.2. Crecimiento por contacto en las muestras de catéteres: 
ara comprobar si la eficacia bactericida de las nanopartículas disminuía al depositarse como 
recubrimiento sobre las muestras de catéteres, también fue necesario realizar pruebas de 
actividad antibacteriana sobre los mismos. Este procedimiento era análogo al anterior, excepto 
que durante la etapa de crecimiento se formaba una capa de biofilm sobre la superficie del 
catéter que contenía la mayor parte de la población bacteriana, así que, para poder realizar un 
seguimiento adecuado del crecimiento de las bacterias, era necesario recuperar dicho biofilm 
dejando en agitación por ultrasonidos los catéteres durante 15 min antes de comenzar con el 
proceso de diluciones seriadas. 
 
14 
 
3.2.4.3. Pruebas de difusión: 
Inspirado por el método del antibiograma, se realizaron pruebas de crecimiento por contacto 
sobre muestras redondas de catéteres sobre siembras en césped bacteriano para comprobar si 
las nanopartículas introducidas en la matriz de quitosano depositadas sobre la superficie del catéter 
eran capaces de difundir hacia el exterior. 
El antibiograma es un ensayo de laboratorio utilizado para determinar la sensibilidad o 
resistencia de una bacteria a diferentes antibióticos. Es una herramienta importante en la 
práctica clínica para guiar el tratamiento adecuado de las infecciones bacterianas. El 
procedimiento del antibiograma implica la siembra de una muestra bacteriana en un medio de 
cultivo y la posterior colocación de discos impregnados con diferentes antibióticos en la 
superficie del medio. Estos discos contienen concentraciones conocidas de los antibióticos 
seleccionados. La Figura 5 muestra una fotografía sobre un experimento de antibiograma 
estándar. 
 
Figura 5. Fotografía genérica que muestra los resultados típicos de un antibiograma [35]. 
 
Después de la incubación, se observa el crecimiento bacteriano alrededor de cada disco. Si las 
bacterias son sensibles a un antibiótico en particular, se produce una zona clara alrededor del 
disco, conocida como zona de inhibición, que indica que el antibiótico ha sido efectivo para 
inhibir el crecimiento bacteriano. En cambio, si no se observa una zona clara o la zona es muy 
 pequeña, indica que las bacterias son resistentes al antibiótico. Análogamente,el 
procedimiento realizado en este trabajo consistía en cortar muestras de catéteres en forma de 
disco (con el fin de aumentar la superficie de contacto del catéter con el medio) y realizar 
sobre dichas muestras un recubrimiento estándar LbL como el descrito en el punto 2. Después, 
estas muestras se depositaban depositaron sobre placas de agar sembradas con los inóculos 
de bacteria E. coli (preparados de la misma manera que lo descrito en el punto 3.4.1), 
utilizando el método de la siembra en césped, que consiste en extender el inóculo 
uniformemente sobre la superficie de una placa de agar estéril utilizando una varilla 
esterilizada llamada asa de siembra. Al extender la suspensión bacteriana sobre la placa de 
agar, se creará una capa uniforme de bacterias, similar a un "césped" de células colonias 
15 
bacterianas. Las placas se dejaban dejaron incubando durante 24 y 48h, llegados a ese 
momento, si existía difusión de las NPs de oro o del propio quitosano, debería de aparecer una 
zona de inhibición alrededor de los catéteres que indicaría que no hay crecimiento bacteriano 
alrededor de los mismos. 
 
 
4. Resultados y discusión: 
4.1. Caracterización: 
La matriz de quitosano/oro (CS/Au) fue caracterizada en su forma líquida previamente a su 
deposición sobre los catéteres. Dicha caracterización se llevó a cabo con la técnica MP-AES. 
Además, la eficacia bactericida de las nanopartículas formadas como suspensión coloidal CS/Au 
fue corroborada mediante experimentos de crecimiento por contacto la bacteria E.coli 
uropatogénica. 
Inicialmente, se realizaron recubrimientos únicamente con quitosano, para corroborar que la 
técnica LbL era efectiva para lograr que el recubrimiento se adhería a la superficie del catéter. 
El resultado de dicho procedimiento fue un recubrimiento translúcido de color ligeramente 
blanco. Para corroborar que se trataba de los polímeros de los polielectrolitos PESCs, las 
muestras se caracterizaron inicialmente mediante FTIR. 
 
 
4.1.1. Espectroscopía Infrarroja por Transformada de Fourier: 
Las primeras pruebas, que aparecen en la Figura 6, muestran bandas características de las tres 
moléculas que forman los PESCs utilizados en el procedimiento LbL: 
 
Figura 6. Espectros IR de referencia para el sustrato de catéter (PDMS), de los polielectrolitos poliméricos usados en el 
procedimiento LbL (PAH y PSS), y para el quitosano. 
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
599109915992099259930993599
A
b
s 
(%
)
σ (cm-1)
Espectros de referencia
PDMS Quitosano PAH PSS
16 
 
Las bandas más características para cada compuesto químico aparecen en la tabla 2: 
Tabla 2. Bandas espectrales de IR para los PESCs utilizados en el LbL 
 
Molécula 
Fórmula Grupo funcional σ (cm-1) 
 
• -NH2 
 
• C-C 
• 3400-3500 (estiramiento) 
• 1560-1640 (flexión) 
 
• 1380-1470 (estiramiento) 
 
• -SO3- 
 
• C-C 
 
• C=C 
(aromáticos) 
• 1030-1120 (estiramiento) 
 
• 1470-1600 (estiramiento) 
 
• 1600-1680 (estiramiento) 
 
• -NH2 
 
• C-O 
 
• C-N 
 
• C-H 
• 3250-3350 (estiramiento) 
• 1550-1650 (flexión) 
 
• 1030-1150 (estiramiento) 
 
• 1420-1480 (estiramiento) 
 
• 2800-3000 (estiramiento) 
 
Por otro lado, la Figura 7 muestra los espectros de IR realizados sobre los recubrimientos a 
distinto nº de ciclos, n = 5, 10 y 20, representados respecto al espectro del sustrato PDMS del 
catéter. Aparecen señales características que pueden ser asociadas con los grupos funcionales 
recogidos en la tabla anterior, aunque para apreciarlas es necesario hacer zoom. 
 
17 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 7. Espectros IR experimentales obtenidos de las muestras revestidas con el compuesto CS/Au. Aunque leves, se 
puede apreciar la presencia de señales características de los polímeros utilizados. 
 
Antes de ello, las mencionadas señales, junto con sus correspondientes grupos funcionales, 
aparecen recogidos en la Tabla 3: 
Tabla 3. Resultados de los espectros IR donde se aprecian diferencias en los enlaces respecto del sustrato 
 
σ(cm-1) Grupo funcional asociado 
3300-3500 -NH2 (estiramiento) 
1500-1700 C=C aromático (estiramientos) 
2800-3000 C-C (estiramiento) 
1400-1500 -NH2 (flexión) 
1000-1150 C-O (estiramiento) 
 
 
Recubrimientos 
0.8 
 
0.7 
 
0.6 
 
0.5 
 
0.4 
 
0.3 
 
0.2 
 
0.1 
 
0 
3599 3099 2599 2099 
σ (cm^-1) 
n10 
1599 1099 599 
n5 n20 PDMS 
A
b
s 
(%
) 
18 
En la Figura 8, se observa una ampliación al infrarrojo de la figura anterior para las bandas de 
estiramiento de los grupos amino, asociados al quitosano y al PAH: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 8. Las bandas de 3300- 3500 cm-1 (asociadas a grupos -NH2), obtenidas de los infrarrojos realizados sobre los 
recubrimientos a n= 5, 10, 15. 
 
La Figura 9 muestra las bandas de estiramiento propias de los anillos aromáticos de los derivados 
del benceno, entre 1400 y 1700 cm-1: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 9. Vibraciones asociadas típicamente a la vibración de los dobles enlaces C=C de compuestos aromáticos, como el PSS. 
Recubrimientos 
0.03 
0.025 
0.02 
0.015 
0.01 
0.005 
1700 1650 1600 1550 
σ (cm^-1) 
1500 
0 
1450 
n5 n10 n20 PDMS 
A
b
s 
(%
) 
Recubrimientos 
0.03 
0.025 
0.02 
0.015 
0.01 
0.005 
3700 3600 3500 3400 3300 
σ (cm^-1) 
n10 
3200 3100 
0 
3000 
n5 n20 PDMS 
A
b
s 
(%
) 
19 
 
La figura 10, por último, muestra la banda en forma de hombro en el rango de 1100-1200 cm-1 
asociada al estiramiento de los enlaces C-O: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 10. Aumento del espectro infrarrojo de los recubrimientos LbL que muestra un hombro característico asociado 
al estiramiento de los enlaces C-O. 
 
Toda esta información indica claramente que los polímeros se depositan sobre la superficie de 
los catéteres, lo que es doblemente confirmado más adelante por las imágenes obtenidas 
mediante SEM. 
Una vez realizados los recubrimientos, el siguiente paso lógico fue caracterizar su morfología y 
el grosor de su capa. 
 
Recubrimientos 1.4 
1.2 
1 
0.8 
0.6 
0.4 
0.2 
1200 1180 1160 1140 1120 1100 1080 
σ (cm^-1) 
0 
1060 1040 1020 1000 
n5 n10 n20 PDMS 
A
b
s 
(%
) 
20 
 
4.1.2. Microscopía electrónica de barrido: 
Para obtener imágenes de los recubrimientos a nivel microscópico, se utilizó la técnica de 
microscopía electrónica de barrido (SEM) sobre las superficies de muestras recubiertas mediante 
LbL n=0, 5, 10, 20 (respectivamente). Las imágenes se muestran en la Figura 11: 
 
Figura 11. Fotografías SEM tomadas a 6000 aumentos para recubrimientos realizados por LbL a distinto número de 
ciclos: (A) Catéter sin recubrir. (B) n=5. (C) n=10. (D) n=20. 
 
Las primeras imágenes obtenidas muestran la presencia de un recubrimiento sobre los catéteres, 
que se hace más abundante cuanto más grande es n, aunque se observan ligeras imperfecciones 
que pueden deberse a una mala adherencia durante el proceso de deposición o a la 
manipulación de las muestras. Al ser el procedimiento una interacción meramente electrostática 
y eliminarse el exceso de cada polielectrolito, se debería formar un enlace homogéneo, capa a 
capa, resultando en una superficie libre de rugosidad. Con el objetivo de medir el grosor del 
recubrimiento, se realizaron cortes transversales en las muestras. En la Figura 12 aparecen las 
imágenes tomadas para n=20: 
21 
 
 
Figura 12. Tres aumentos distintos del mismo corte de un recubrimiento Au_20mM. El corte fue realizado utilizando 
un criomicrotomo para preservar la estructura. 
 
 
 
Sin embargo, debido a que la capa es indistinguible del sustrato en su perfil, resultó difícil 
determinar con precisión el grosor. No obstante, se aprovecharon puntos de imperfección donde 
la capa se levantó ligeramente (Figura 13) para medir un grosor promedio resultando en unos 
200 nm aproximadamente. 
 
 
Figura 13. Grosor delos recubrimientos medido para Au_20mM, aprovechando ligeras imperfecciones en algunas 
zonas de los recubrimientos. 
 
 
 
Además, se llevaron a cabo otra serie de imágenes utilizando electrones retrodispersados para 
visualizar la presencia del metal oro (Au) en la matriz del recubrimiento, para recubrimientos 
Au_10mM y Au_20mM. Estas imágenes, que se presentan en la figura 14, revelan claramente la 
presencia de un material que produce una mayor retrodispersión y que tiene forma de pequeñas 
partículas, correspondiente a oro. Los electrones retrodispersados se producen cuando un 
electrón del haz choca frontalmente con el núcleo de un átomo de la muestra, siendo repelido 
en sentido contrario fuera de la muestra. La intensidad de dicho efecto varía 
proporcionalmente con el número atómico de la muestra, por lo tanto, el Au al tener un 
número atómico muy elevado (79) produciría un fuerte contraste en la imagen. 
22 
 
 
Figura 14. Imágenes SEM de retrodispersión de muestras Au_10mM y 20mM, donde se pueden observar pequeñas 
partículas brillantes que indican la presencia de un metal sobre el fondo que no ofrece contraste asociado al quitosano 
presente. 
 
Con el fin de confirmar la composición de este material, se realizaron diversos análisis mediante 
Dispersión de Energía de Rayos X (EDX). Los resultados obtenidos se detallan en la Tabla 4. 
Tabla 4. Detección de las sustancias halladas mediante Espectroscopia de Difracción por rayos X de una muestra 20mM: 
 
Element App Intensity Weight% Weight% Atomic% 
 Conc. Corrn. Sigma 
C K 1.27 0.5773 49.37 0.69 65.91 
O K 0.67 1.0187 14.77 0.43 14.80 
Al K 0.00 1.1526 0.00 0.00 0.00 
Si K 1.38 1.1047 28.12 0.44 16.05 
S K 0.24 0.9374 5.81 0.24 2.90 
Cl K 0.02 0.7899 0.48 0.13 0.22 
Au M 0.04 0.6016 1.46 0.60 0.12 
 
23 
 
 
Los resultados del análisis de EDX indican la presencia de varios elementos en las muestras. El 
elemento predominante es el carbono (C), con un porcentaje promedio del 49,37% en peso. Esto 
es consistente con la composición esperada del quitosano utilizado como matriz del 
recubrimiento. Además, se detectó la presencia de cloro (Cl) y oxígeno (O), lo cual es consistente 
con la composición del quitosano y de la polialilamina (porque se utilizó su forma hidroclorada y 
podrían quedar restos del hidrocloruro). En cuanto al oro (Au), el elemento de interés principal 
en este estudio, se observó una presencia menor en las muestras recubiertas. El porcentaje en 
peso promedio de oro fue del 1.46%. Estos resultados corroboran los datos obtenidos mediante 
la técnica de MP-AES (consultar el siguiente apartado), los cuales indicaron una baja 
concentración de oro en la matriz de quitosano/oro. 
 
Es importante destacar que la baja concentración de oro en las muestras sugiere que las 
nanopartículas de oro están presentes en cantidades muy bajas y no son suficientes para afectar 
significativamente el desarrollo de las bacterias como se mostrará en las secciones siguientes. 
Esto es coherente con los resultados de los experimentos de crecimiento por contacto con cepas 
de bacteria E. coli, en los cuales se observó una eficacia bactericida limitada. 
Se debe tener en cuenta que el análisis de EDX tiene algunas limitaciones, como la falta de 
resolución espacial para determinar la distribución exacta de los elementos en las muestras. 
Además, existen posibles fuentes de error, como la presencia de elementos superficiales en los 
catéteres o la interferencia de otros materiales presentes en la matriz de quitosano/oro. 
 
 
4.1.3. Espectroscopía de Emisión Atómica con Plasma acoplado por Microondas 
(MP- AES): 
Una vez se introdujo el oro en la matriz de quitosano, se procedió a cuantificar su concentración 
utilizando la técnica de MP-AES descrita anteriormente. Esta técnica permitió determinar la 
cantidad de oro presente en la matriz de quitosano, lo que a su vez permitió calcular la carga 
aúrica de la matriz expresada en miligramos de oro por miligramo de recubrimiento. Los 
resultados obtenidos se muestran en la Tabla 5. 
Tabla 5. Resultados de la caracterización MP-AES. Au_10mM y Au_20mM son muestras de catéteres recubiertas con la 
disolución precursora con dos concentraciones distintas de Au. NPs_10mM y NPs_20mM representan las suspensiones 
coloidales iniciales de CS/Au utilizadas para recubrir los catéteres 
 
Muestra Carga (mgAu/mgmuestra) σ (desviación estándar) 
Au_10mM 2.35E-03 3.67E-04 
Au_20mM 5.30E-03 5.99E-04 
NPs_10mM 5.17E-02 2.20E-02 
NPs_20mM 7.08E-02 2.99E-02 
 
 
Al analizar los resultados, se observó que la carga de oro varía en función de la concentración de 
nanopartículas de oro utilizadas durante el proceso de recubrimiento como cabía esperar. Para 
las muestras recubiertas con una concentración de precursor de oro de 10 mM 
(Au_10mM) y 20 mM 
(Au_20mM), se obtuvieron cargas de oro de 2.35·10-3 mg Au/mg muestra y 5.30·10-3 mg Au/mg 
Total 100.00 
24 
muestra, respectivamente. Por otro lado, para las muestras de nanopartículas de oro con una 
concentración de 10 mM (NPs_10mM) y 20 mM (NPs_20mM), se registraron cargas de oro de 
5.17·10-2 mg Au/mg muestra y 7.08·10-2 mg Au/mg muestra, respectivamente, aunque las 
desviaciones estándar fueron muy elevadas. Estos valores indican la cantidad de oro presente en 
relación con la masa total del recubrimiento. 
Los resultados obtenidos en la tabla son consistentes con las expectativas, ya que se observa un 
aumento casi duplicado en la masa de oro cuando se duplica la concentración del precursor 
utilizado. Esto sugiere una relación directa entre la concentración del precursor de oro y la carga 
de oro en la matriz de quitosano. Posteriormente, se procedió a recubrir los catéteres con los 
recubrimientos de quitosano/oros obtenidos. Para evaluar la eficiencia del proceso de 
recubrimiento, se caracterizaron los catéteres mediante MP-AES. Los resultados obtenidos, 
también reflejados en la tabla 5, revelaron una clara disminución en la cantidad de oro detectada 
en los catéteres recubiertos. Esta disminución indica una pérdida significativa del oro disuelto en 
la dispersión original durante el proceso de recubrimiento, probablemente debida a los 
sucesivos lavados utilizados. En resumen, los resultados obtenidos mediante la técnica MP-AES 
permitieron cuantificar la carga de oro en la matriz de quitosano y evaluar la eficiencia del 
proceso de recubrimiento en los catéteres. Si bien se observó una relación directa entre la 
concentración del precursor de oro y la carga de oro en la matriz de quitosano, también se 
detectó una deposición limitada durante el proceso de recubrimiento. Estos hallazgos destacan 
la importancia de optimizar los procedimientos de recubrimiento para garantizar una carga de 
oro adecuada y una mayor eficiencia en la retención del oro en la matriz de quitosano durante 
la aplicación en catéteres. 
 
25 
 
4.2. Pruebas biológicas: 
4.2.1. Test de actividad bacteriana: 
La capacidad bactericida de las nanopartículas, así como de los recubrimientos, fue evaluada 
mediante experimentos de crecimiento por contacto, también llamados test de actividad 
antibacteriana, con una cepa uropatogénica de la bacteria E.coli. Los resultados del examen 
realizado para las NPs dispersas en la matriz de quitosano aparecen en las figuras 15 y 16, para 
las NPs_10mM y 20_mM, respectivamente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 15. Diagrama de actividad antibacteriana para las muestras NPs_10mM. Las unidades formadoras de 
colonias aparecen (en CFU/ml) para cada concentración de NPs de 0, 100, 250, 350, 400, 450, y 500 ppm. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Actividad antibacteriana de las NPs_20mM 
1.00E+10 
 
1.00E+09 
 
1.00E+08 
 
1.00E+07 
 
1.00E+06 
 
1.00E+05 
 
1.00E+04 
 
1.00E+03 
 
1.00E+02 
 
1.00E+01 
 
1.00E+00 
CTRL NP (100) NP (250) NP (350) NP (400) NP (450) NP (500)C
FU
/m
l 
Actividad antibacteriana de las NPs_10mM 
1.00E+10 
 
1.00E+09 
 
1.00E+08 
 
1.00E+07 
 
1.00E+06 
 
1.00E+05 
 
1.00E+04 
 
1.00E+03 
 
1.00E+02 
 
1.00E+01 
 
1.00E+00 
CTRL
. 
NP (100) NP (250) NP (350) NP (400) NP (450) NP (500) 
C
FU
/m
l 
26 
 
Figura 16. Diagrama de actividad antibacteriana para las muestras NPs_20mM. Las unidades formadoras de 
colonias aparecen (en CFU/ml) para cada concentración de NPs de 0, 100, 250, 350, 400, 450, y 500 ppm. 
 
En las figuras presentadas, se muestra claramente la disminución en la media de unidades 
formadoras de colonias (CFU/ml) a medida que aumenta la concentración de nanopartículas de 
Au/CS. Se observa un efecto dosis-dependiente, donde a medida que se incrementa la 
concentración de NPs, se produce una mayor reducción en el número de colonias bacterianas. 
La Concentración Mínima Inhibitoria (MIC) se determinó como la concentración más baja de NPs 
que logró inhibir el crecimiento bacteriano (reducción en 2 log). En nuestros resultados, la MIC 
se alcanzó a una concentración de 400 ppm. Esto indica que, a partir de esta concentración, las 
NPs de Au/CS comienzan a ejercer su efecto inhibitorio sobre el crecimiento bacteriano, en 
estas condiciones las bacterias no mueren, pero han perdido la capacidad de replicarse por 
fisión binaria. Además, se determinó la Concentración Mínima Bactericida (MBC), que 
representa la concentración más baja de NPs que resultó en la muerte de las bacterias. En 
nuestro estudio, la MBC se alcanzó a una concentración de 450 ppm para ambas 
concentraciones precursoras. La presencia de una mayor concentración de oro en las muestras 
analizadas mediante MP-AES no necesariamente implica que las propiedades bactericidas sean 
más efectivas a esa concentración en particular. La actividad bactericida del oro puede estar 
determinada por múltiples factores, incluyendo la forma y tamaño de las nanopartículas de 
oro, la interacción con los microorganismos y los mecanismos de acción específicos 
involucrados. Además, otros factores pueden influir en la actividad bactericida, como la 
composición y estructura de la matriz de quitosano, la liberación controlada de iones de oro y 
la interacción entre el recubrimiento y las bacterias. Por lo tanto, es posible que las 
concentraciones diferentes de oro en la matriz de quitosano no necesariamente se traduzcan 
en una diferencia significativa en la capacidad bactericida. En cualquier caso, lo que estos 
resultados indican que, a partir de esta concentración, las NPs de oro no solo inhiben el 
crecimiento bacteriano, sino que también provocan la muerte de las bacterias presentes. 
Utilizando los datos de la concentración de NPs necesaria para alcanzar la MIC y el volumen de las 
muestras utilizadas en el experimento, se puede calcular la cantidad de oro requerida para 
lograr la inhibición del crecimiento bacteriano. Según nuestros cálculos, se determinó que se 
necesitan aproximadamente (0.40 ± 0.01) mg de oro para alcanzar la concentración de MIC. 
Para la MBC, son (0,45 ±0,01) mg. Estos resultados son significativos, ya que proporcionan 
información importante sobre la efectividad de las NPs de oro en la inhibición y eliminación de 
bacterias. Además, el conocimiento de la cantidad de oro necesaria para lograr estos efectos 
puede ser utilizado para optimizar la formulación de los recubrimientos de quitosano/oro en 
aplicaciones futuras. Es importante destacar que los valores de concentración y cantidad de oro 
mencionados anteriormente son específicos para nuestro experimento y la cepa bacteriana 
utilizada. Estos resultados pueden variar en función de las condiciones experimentales y las 
características de las bacterias involucradas. Por lo tanto, se recomienda realizar más 
investigaciones para evaluar la actividad bactericida de las NPs de oro en diferentes cepas 
bacterianas y condiciones relevantes para su aplicación clínica, por ejemplo, frente a otros 
patógenos presentes en catéteres urinarios infectados, como Proteus mirabilis. 
Los exámenes realizados sobre los catéteres, que aparecen en la figura 17, muestran que no hay 
inhibición en el crecimiento. Es decir, que cuando las colonias de bacteria E. coli crecen en 
contacto con la superficie de los catéteres recubiertos con una capa de CS/Au, no parece que el 
crecimiento normal de las colonias se vea afectado. 
 
27 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 17. Actividad antibacteriana sobre la superficie de los catéteres, se ve que no hay una diferencia apreciable 
respecto a las pruebas control. 
 
Es importante destacar que, en el grupo de control de este experimento, donde no se aplicó 
ningún recubrimiento de quitosano/oro, la concentración de unidades formadoras de colonias 
(CFU/mL) se mantuvo en 107 CFU/mL, mientras que en el grupo de control de las dispersiones 
de quitosano/oro, la concentración fue de 109 CFU/mL. Este fenómeno puede atribuirse al 
sustrato de silicona utilizado en los catéteres, el cual posee cierta capacidad inhibitoria sobre el 
crecimiento bacteriano. La presencia de este sustrato en las muestras de catéteres controla de 
manera efectiva la proliferación bacteriana, lo que resulta en una menor concentración de 
bacterias en comparación con las dispersiones de quitosano/oro. Este efecto inhibidor del 
sustrato de silicona puede ser atribuido a varias razones. Por un lado, la superficie del sustrato 
puede presentar propiedades físicas o químicas que dificultan la adhesión y el crecimiento 
bacteriano dada su naturaleza hidrofóbica y reducida rugosidad superficial. Además, la 
estructura del sustrato de silicona puede limitar la disponibilidad de nutrientes para las 
bacterias, lo que restringe su crecimiento y proliferación. Este hallazgo subraya la importancia 
de tener en cuenta los factores del sustrato en los estudios de recubrimientos antimicrobianos. 
Es fundamental comprender cómo las características del sustrato pueden influir en los 
resultados y la eficacia de los recubrimientos antimicrobianos. Además, estos hallazgos 
resaltan la necesidad de considerar y controlar adecuadamente los grupos de control en los 
experimentos para una interpretación precisa de los resultados. 
 
 
4.2.2. Pruebas de difusión en agar: 
En la fotografía presentada en la Figura 18, se muestran los resultados de las pruebas de difusión 
realizadas utilizando diferentes muestras de catéteres para corroborar los resultados 
anteriores. Estas pruebas tenían como objetivo investigar si los recubrimientos de 
quitosano/oro poseían propiedades de inhibición bacteriana a través de la difusión de los 
agentes antimicrobianos. En la figura, se pueden observar tres tipos de muestras: los catéteres 
recubiertos con disoluciones de oro de concentraciones 10 mM y 20 mM, y los catéteres sin 
recubrimiento como grupo de control. Se sembraron bacterias en cercanía de las muestras y se 
observó el crecimiento bacteriano a lo largo del tiempo. Los resultados de las pruebas de 
Actividad antibacteriana sobre los catéteres 
1.00E+08 
 
1.00E+07 
 
1.00E+06 
 
1.00E+05 
 
1.00E+04 
 
1.00E+03 
 
1.00E+02 
 
1.00E+01 
 
1.00E+00 
CTRL Au_10mM Au_20mM 
C
FU
/m
l 
28 
difusión revelan que no se observa una aparente difusión de los agentes antimicrobianos 
desde los catéteres recubiertos. No se evidencia ningún halo de inhibición alrededor de las 
muestras, lo que sugiere que no se produce una liberación significativa de los agentes 
antimicrobianos hacia el entorno circundante. En contraste, las bacterias presentan un 
crecimiento uniforme incluso en la superficie de los catéteres recubiertos, lo que indica la 
ausencia de una acción bactericida o de inhibición. Este hallazgo sugiere que, en las 
condiciones experimentales utilizadas, los recubrimientos de quitosano/oro no presentaron 
propiedades de inhibición bacteriana a través de la difusión de los agentes antimicrobianos.Estos resultados son importantes para comprender las características y funcionalidades de los 
recubrimientos de quitosano/oro y su capacidad para controlar el crecimiento bacteriano en 
aplicaciones biomédicas. Se requiere una mayor investigación para comprender 
completamente los mecanismos de acción y optimizar el diseño de los recubrimientos 
aumentando la concentración de nanopartículas de Au y de quitosano con el objetivo de mejorar 
su eficacia como agentes antimicrobianos en futuros desarrollos. 
 
 
 
Figura 18. Imágenes de los resultados de los experimentos de inhibición. Si se comparan con la imagen de muestra 
(Figura 5), se puede ver claramente que no hay presencia de halo. 
 
Al examinar las fotografías, se observa que no hay evidencia de difusión aparente, ya que no se 
visualiza ningún halo de inhibición alrededor de las muestras recubiertas. Esto contrasta con las 
muestras de catéteres sin recubrir, donde se puede observar un crecimiento bacteriano 
uniforme, incluso bajo la superficie del catéter. Estos resultados sugieren que los 
recubrimientos formados utilizando disoluciones precursoras CS/Au de 10 mM y 20 mM no 
29 
presentan una actividad de difusión efectiva de agentes antimicrobianos hacia las bacterias 
circundantes. Esto puede deberse a diferentes factores, como la concentración insuficiente de 
las nanopartículas de oro en la matriz de quitosano, la estructura de la capa de recubrimiento o 
la interacción entre el recubrimiento y las bacterias. Es importante destacar que la falta de 
difusión aparente en estas pruebas no descarta la posibilidad de que los recubrimientos de 
quitosano/oro tengan propiedades bactericidas siguiendo otros mecanismos de acción, como 
el contacto directo con las bacterias. Estos resultados indican que la inhibición bacteriana 
puede estar relacionada con la interacción directa entre las bacterias y el recubrimiento, de 
hecho, parecen indicar que el recubrimiento necesita liberarse de la superficie del catéter para 
poder ejercer como bactericida. Es necesario realizar investigaciones adicionales para 
comprender completamente los mecanismos de acción de los recubrimientos de 
quitosano/oro en relación con la inhibición bacteriana. Estas investigaciones podrían incluir 
técnicas como microscopía de fluorescencia para visualizar la interacción bacteria-
recubrimiento, o pruebas de adhesión bacteriana a los recubrimientos. 
 
5. Conclusiones: 
En este estudio, se investigó la viabilidad de utilizar recubrimientos basados en disoluciones 
precursoras de quitosano con nanopartículas de oro en catéteres urinarios comerciales con el 
objetivo de conferir propiedades bactericidas. A través de un enfoque multidisciplinario que 
combinó técnicas de caracterización, pruebas de actividad bacteriana y análisis de imágenes, se 
obtuvieron resultados significativos y relevantes. A continuación, se presentan las conclusiones 
principales de este estudio: 
- La técnica de recubrimiento de capa por capa (LbL) demostró ser efectiva para lograr la 
adherencia de los recubrimientos de quitosano y quitosano/oro a la superficie de los catéteres 
urinarios comerciales de PDMS. 
- La caracterización mediante FTIR confirmó la presencia de los polímeros en los 
recubrimientos, lo que indica una adecuada deposición de estos. La incorporación de 
nanopartículas de oro en la matriz de quitosano fue exitosa, como se evidenció en las 
imágenes de retrodispersión, donde se observaron pequeñas partículas que indican la 
presencia del metal. Los análisis de dispersión de energía de rayos X (EDX) confirmaron la 
presencia de oro en las muestras recubiertas, lo cual indica que el quitosano es capaz de reducir 
in situ una disolución precursora de Au (III) y formar nanopartículas de Au (0) metálico. Ello es 
debido al poder reductor de los grupos amino y acetamido del quitosano. Las pruebas de MP-
AES permitieron cuantificar la cantidad de oro presente en la matriz de quitosano previa al 
recubrimiento, y también detectar una pérdida significativa de este oro al realizar dichos 
revestimientos lo cual es indicativo de una adherencia al soporte limitada. 
- Las pruebas de actividad bacteriana revelaron que los coloides de quitosano/oro 
exhibieron una disminución significativa en el número de unidades formadoras de colonias 
(CFU/ml) a medida que se aumentaba la concentración de nanopartículas de oro. Se observó 
que la Concentración Mínima Inhibitoria (MIC) se alcanzó a una concentración de 400 ppm, 
mientras que la Concentración Mínima Bactericida (MBC) se alcanzó a 450 ppm. Estos 
resultados indican el potencial bactericida de los coloides. La cantidad de oro necesaria para 
inhibir el crecimiento bacteriano a partir de la MIC se calculó en aproximadamente 0.40 ± 0.01 
mg, considerando el volumen de las muestras. Esto proporciona información importante sobre la 
dosis requerida para lograr un efecto bactericida significativo y puede ser útil en futuros 
30 
estudios de optimización de los recubrimientos. 
- Sin embargo, las pruebas antimicrobianas con los recubrimientos y las pruebas de 
difusión en placa no mostraron evidencia de poder antimicrobiano ni de difusión aparente de 
los agentes antimicrobianos cuando se dispusieron en los recubrimientos de quitosano/oro. 
No se observaron halos de inhibición alrededor de las muestras recubiertas, lo que indica una 
falta de actividad de difusión biocida hacia las bacterias circundantes. Esto sugiere que la 
inhibición bacteriana puede estar relacionada con otros mecanismos de acción, como el 
contacto directo entre las bacterias y el recubrimiento y que la dosis de antimicrobiano (Au/CS) 
utilizada fue insuficiente. En conclusión, este estudio demuestra el potencial de los coloides 
formados por reducción in situ de quitosano con precursores de oro para conferir propiedades 
bactericidas en catéteres urinarios comerciales, aunque se requiere una investigación más 
exhaustiva para determinar por qué dicha eficacia bactericida desaparece al realizar los 
recubrimientos y poder proponer soluciones a esta limitación, probablemente aumentando la 
cantidad depositada sobre los catéteres y elucidando el mecanismo de acción a nivel celular. 
 
 
6. Bibliografía: 
 
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