Silicato de prata sintetizado por micro-ondas: correlação entre estrutura, propriedades eletrônicas e atividade biológica

dc.contributor.advisor-co1Assis, Marcelo de
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3449316915846364
dc.contributor.advisor-co1orcidhttps://orcid.org/0000-0003-0355-5565
dc.contributor.advisor1Silva, Elson Longo da
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9848311210578810
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0001-8062-7791
dc.contributor.authorDoimo, Ana Luiza de Camargo
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/0213613995664366
dc.contributor.authororcidhttps://orcid.org/0000-0002-2857-7229
dc.contributor.refereeBraga, Anna Rafaela Cavalcante
dc.contributor.refereeRocha, Fillipe Vieira
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/1145965338858435
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/5841127259122766
dc.contributor.refereeorcidhttps://orcid.org/0000-0002-7052-0226
dc.contributor.refereeorcidhttps://orcid.org/0000-0002-5117-871X
dc.date.accessioned2026-10-05T12:45:08Z
dc.date.issued2026-09-25
dc.description.abstractMICROWAVE-SYNTHESIZED SILVER SILICATE: CORRELATION BETWEEN STRUCTURE, ELECTRONIC PROPERTIES, AND BIOLOGICAL ACTIVITY. Infectious diseases and the increasing resistance of microorganisms to antimicrobial treatments remain among the major challenges to global public health. The COVID-19 pandemic highlighted the vulnerability of healthcare systems to emerging pathogens, reinforcing the need for new strategies for the prevention and control of infectious diseases. Within this context, nanomaterials and, particularly, silver-based semiconductors have attracted considerable attention due to their broad antimicrobial activity and their potential to act through multiple mechanisms, such as the generation of reactive oxygen species and disruption of cell membranes. In this context, silver silicate stands out as a promising material for antimicrobial applications due to its physicochemical properties and potential for reactive oxygen species generation. In this work, silver silicate was synthesized by coprecipitation followed by microwave-assisted hydrothermal treatment, with irradiation times ranging from 0 to 64 min. Although all samples exhibited an amorphous character by X-ray diffraction, spectroscopic and electron diffraction analyses revealed progressive changes in structural organization and the development of semicrystalline regions with increasing synthesis time. Microscopic analyses showed a reduction in particle size associated with dissolution and recrystallization dynamics during microwave irradiation. Elemental analyses revealed a progressive increase in silver incorporation. The antimicrobial activity of the materials increased with synthesis time, with the sample obtained after 64 min exhibiting the highest performance against Staphylococcus aureus, Escherichia coli, and Candida albicans. The effective concentrations against these microorganisms remained below the toxicity levels observed in NIH/3T3 fibroblasts. The generation of reactive oxygen species was experimentally confirmed and increased with irradiation time. Therefore, microwave-assisted synthesis proved to be an effective strategy for controlling the structure, composition, and defects of silver silicate, resulting in a material with high antimicrobial activity and favorable biological compatibility.eng
dc.description.resumoSILICATO DE PRATA SINTETIZADO POR MICRO-ONDAS: CORRELAÇÃO ENTRE ESTRUTURA, PROPRIEDADES ELETRÔNICAS E ATIVIDADE BIOLÓGICA. Doenças infecciosas e o aumento da resistência dos microrganismos aos tratamentos antimicrobianos permanecem entre os principais desafios para a saúde pública global. A pandemia de COVID-19 evidenciou a vulnerabilidade do sistema de saúde frente a novos patógenos, reforçando a necessidade de novas estratégias para a prevenção e o controle de doenças infecciosas. Dentro desse cenário, os nanomateriais e, particularmente, os semicondutores a base de prata se destacam por sua ampla atividade antimicrobiana e à possibilidade de ação por mecanismos múltiplos, como a geração de espécies reativas de oxigênio e desestabilização das membranas celulares. Nesse contexto, o silicato de prata se destaca como um material promissor para aplicações antimicrobianas, devido às suas propriedades físico-químicas e ao potencial de geração de espécies reativas de oxigênio. Neste trabalho, silicato de prata foi sintetizado por coprecipitação seguida de tratamento hidrotérmico assistido por micro-ondas, com tempos de irradiação de 0 a 64 min. Embora todas as amostras tenham apresentado caráter amorfo pela difração de raios X, análises espectroscópicas e de difração de elétrons mostraram alterações progressivas na organização estrutural e o desenvolvimento de regiões semicristalinas com o aumento do tempo de síntese. As análises de microscopia evidenciaram que houve uma redução do tamanho de partículas associada à dinâmica de dissolução e recristalização durante a irradiação por micro-ondas. Análises elementares revelaram aumento progressivo da incorporação de prata. A atividade antimicrobiana dos materiais aumentou com o tempo de síntese, sendo a amostra obtida em 64 minutos a que apresentou melhor desempenho contra Staphylococcus aureus, Escherichia coli e Candida albicans. As concentrações eficazes frente a esses microrganismos permaneceram abaixo dos níveis de toxicidade observados em fibroblastos NIH/3T3. A geração de espécies reativas de oxigênio foi experimentalmente confirmada e apresentou aumento com o tempo de irradiação. Desta forma, a síntese assistida por micro-ondas demonstrou ser uma estratégia eficaz para controlar a estrutura, composição e defeitos do silicato de prata, resultando em um material com alta atividade antimicrobiana e compatibilidade biológica favorável.por
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)
dc.description.sponsorshipId2023/10462-3
dc.description.sponsorshipId2025/01424-6
dc.identifier.citationDOIMO, Ana Luiza de Camargo. Silicato de prata sintetizado por micro-ondas: correlação entre estrutura, propriedades eletrônicas e atividade biológica. 2026. Dissertação (Mestrado em Química) – Universidade Federal de São Carlos, Campus São Carlos, 2026. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.14289/24783.por
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/24783
dc.language.isoeng
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus São Carlos
dc.publisher.centerCentro de Ciências Exatas e de Tecnologia - CCET
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Química - PPGQ
dc.relation.urihttps://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2468023025020838?dgcid=coauthor
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
dc.subjectSilicato de pratapor
dc.subjectSemicondutorpor
dc.subjectEspécies reativas de oxigêniopor
dc.subjectDefeitos estruturaispor
dc.subjectCitotoxicidadepor
dc.subjectMateriais antimicrobianospor
dc.subjectSilver silicateeng
dc.subjectSemiconductoreng
dc.subjectRreactive oxygen specieseng
dc.subjectStructural defectseng
dc.subjectCytotoxicityeng
dc.subjectAntimicrobial materialseng
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
dc.subject.ods3. Saúde e Bem-Estar
dc.subject.ods9. Indústria, Inovação e Infraestrutura
dc.subject.ods12. Consumo e Produção Responsáveis
dc.titleSilicato de prata sintetizado por micro-ondas: correlação entre estrutura, propriedades eletrônicas e atividade biológicapor
dc.title.alternativeMicrowave-synthesized silver silicate: correlation between structure, electronic properties, and biological activityeng
dc.typeDissertação

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