Preparazione e caratterizzazione di nanoparticelle d'argento come materiali di riferimento per la valutazione delle proprietà antibatteriche di nanoparticelle d'argento

Lo sviluppo di nuovi ceppi batterici resistenti agli attuali antibiotici ha scaturito un problema serio per la salute pubblica, innescando forte interesse nello sviluppo di nuovi materiali con proprietà antibatteriche. L'urgenza di prevenire malattie alimentari ha messo in atto un'accelerazione nello sviluppo di nuove tecnologie di imballaggi ¿attivi¿ che, contenendo sostanze biocide al loro interno, sono in grado di prolungare la shelf life dell'alimento prevenendone il deterioramento ed aumentandone di conseguenza la sicurezza alimentare. Negli ultimi anni le nanoparticelle metalliche hanno destato notevole interesse in numerosi campi applicativi grazie alle loro proprietà chimico-fisiche date dalle ridotte dimensioni. Studi condotti per valutarne le proprietà antibatteriche hanno evidenziato interessanti potenzialità in ambito biomedicale per la disinfezione di ferite o di superfici quali cateteri, materiale chirurgico o imballaggi alimentari. Nello specifico, recenti ricerche hanno dimostrato che i nanomateriali contribuiscono in misura inferiore rispetto ai comuni antibiotici all'effetto del multi-drug resistance, rendendo quindi lo studio degli effetti antimicrobici di questi materiali particolarmente interessante. Il progetto di tesi, svolto presso l'Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRiM), ha avuto come scopo principale lo sviluppo di nanomateriali metallici come possibili sistemi di riferimento, caratterizzandone in maniera metrologica le loro proprietà chimiche-fisiche, nell'ottica di fornire Standard Operative Procedure (SOP) per lo sviluppo di imballaggi alimentari attivi contro agenti microbici. In questo lavoro di tesi sono state preparate e caratterizzate nanoparticelle d'argento (AgNPs) di diverse dimensioni e successivamente applicate per valutarne le proprietà antimicrobiche contro Escherichia coli. I test antimicrobici sono stati inizialmente condotti su sospensioni di batteri al fine di determinare la Minimal Inhibitory Concentration (MIC) e Minimal Bactericidal Concentration (MBC) per ogni tipologia di nanoparticelle prodotte, dimostrando che il loro effetto antibatterico è principalmente dipendente dalla dimensione dei nanomateriali e dalla loro concentrazione. Infine, le AgNPs più attive nel processo di disinfezione sono state depositate su superfici solide, quali vetro e silicio, e ne è stato misurato il potere antimicrobico applicando la procedura ISO 22196, al fine di valutare un loro futuro inserimento in packaging attivo per prolungare la shelf life degli alimenti.