Caratterizzazione chimico fisica di materiali con proprietà antibatteriche

Batteri e virus comportano impatti significativi e gravi sulla vita umana. Per valutare tale impatto, si pensi alla pandemia da COVID-19, che ha registrato quaranta milioni di morti in 202 paesi causando problemi sociali ed economici, oppure alla malaria, che durante la crisi di Ebola in Africa occidentale nel 2014-15, ha causato 10.600 morti. Normalmente le infezioni batteriche possono essere trattate con semplici antibiotici. Ciò che risulta ultimamente però è un aumento sempre maggiore di batteri resistenti agli antibiotici (AMR). Questo problema si riflette sulla spesa della sanità pubblica che necessità di più tempo e di cure più specifiche per debellare le infezioni dai pazienti. Una delle fonti principali di inquinamento e di proliferazione di questi batteri, sono le acque reflue casalinghe e ospedaliere. Infatti un uso inappropriato e sconsiderato di antibiotici può portare il batterio ad acquisire una resistenza genetica a questi rimedi. Una volta acquisita questi batteri sopravvissuti, attraverso feci e urine, vengono riversati nei corpi idrici ove trovare terreno fertile per crescere. Questa tesi ha avuto lo scopo di caratterizzare nanomateriali, sintetizzati allo scopo di ottenere proprietà antibatteriche che eludano la AMR. Infatti tutti i normali e comuni processi di disinfezione di acque reflue portano ad un basso o comunque non suficiente abbattimento di batteri. I campioni caratterizzati sono stati due composti Core@Shell SiO@TiO2. Questi due campioni denominati ST1 e STU (sintetizzati rispettivamente in piccola e larga scala) sono stati caratterizzati tramite le più comuni tecniche chimico fisiche: Diffrazione di Raggi X, Analisi di adsorbimento gas-volumetrico di N2 a 77K, Microscopia SEM e TEM, Analisi EDS (Energy Dispersive Spectroscopy) associata all’analisi di microscopia elettronica, Analisi spettroscopica FTIR (in ATR e in Trasmittanza con l’uso di molecole sonda). Questo ha permesso di caratterizzarne forma e composizione superficiale. ST1 e STU sono risultati abbastanza simili, ma con STU che presenta cristalliti di Titania di dimensioni più piccole e Area superficiale totale decisamente maggiore, facendo pensare così ad una probabile azione antibatterica migliore. L’azione antibatterica è stata valutata indirettamente con l’analisi EPR di radicali OH prodotti dopo fotoattivazione dei campioni, dando una prima apparente conferma di tale ipotesi.