Caracterização de Biofilmes de Staphylococcus aureus sobre vidros contendo óxido de zinco: uma abordagem topográfica e nanomecânica em microscopia de força atômica

dc.contributor.advisor-co1Souza, Clovis Wesley Oliveira de
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0781683628437007
dc.contributor.advisor-co1orcidhttps://orcid.org/0000-0003-4335-1460
dc.contributor.advisor1Staffa, Lucas Henrique
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2896049826673626
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0002-6338-6903
dc.contributor.authorRocha, Adriele Janaina Silva
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/1149655443200941
dc.contributor.authororcidhttps://orcid.org/0009-0005-5036-2522
dc.date.accessioned2025-03-24T18:47:06Z
dc.date.issued2025-02-13
dc.description.abstractThe biofilms formed by Staphylococcus aureus pose a significant challenge in hospital infections, especially on medical devices, due to their resistance to antimicrobial treatments and the host immune system. In this context, the effectiveness of biomaterials, such as bioactive glasses, in combating these infections has been widely studied. This study investigates the topography and nanomechanical properties of S. aureus biofilms grown for 24 hours on glass surfaces doped with different concentrations of zinc oxide (ZnO) (5, 7.5, and 10% (w/w)), using atomic force microscopy (AFM). The results showed that the presence of ZnO significantly impacts the structure and formation of biofilms. On surfaces with 5% ZnO, the biofilm topography revealed an increase in roughness, indicating a defensive response from the bacteria by producing a more robust extracellular matrix. However, higher ZnO concentrations (7.5 and 10% (w/w)) led to biofilm formation inhibition, with a notable reduction in biofilm height and density, resulting in smoother and less colonized surfaces. The nanomechanical properties of the biofilms showed a decrease in the elastic modulus with increasing ZnO concentration, while adhesion force increased. These findings suggest that ZnO can be effective in inhibiting biofilm formation and enhancing the antimicrobial properties of glass surfaces. However, the study revealed limitations, such as variability in biofilm area at high ZnO concentrations, which may affect the robustness of the results. To further understand biofilm-surface interactions and explore potential new technological applications, future research should investigate other ZnO concentrations and different types of surfaces.eng
dc.description.resumoOs biofilmes formados por Staphylococcus aureus representam um desafio significativo em infecções hospitalares, especialmente em dispositivos médicos, devido a sua resistência a tratamentos antimicrobianos e ao sistema imunológico do hospedeiro. Neste contexto, a eficácia dos biomateriais, como os vidros bioativos, no combate a essas infecções, tem sido amplamente estudada. Este trabalho investiga a topografia e propriedades nanomecânicas dos biofilmes de S. aureus crescidos após 24 horas em superfícies vítreas dopadas com diferentes concentrações de óxido de zinco (ZnO) (5, 7,5 e 10% (m/m)), utilizando microscopia de força atômica (AFM). Os resultados mostraram que a presença de ZnO impacta significativamente a estrutura e a formação dos biofilmes. Em superfícies com 5% de ZnO, a topografia dos biofilmes revelou um aumento na rugosidade, indicando uma resposta defensiva das bactérias com produção de uma matriz extracelular mais robusta. No entanto, concentrações mais elevadas de ZnO (7,5 e 10% (m/m)) levaram à inibição da formação de biofilmes, com uma redução notável na altura e densidade do biofilme, resultando em superfícies mais lisas e menos colonizadas. As propriedades nanomecânicas dos biofilmes mostraram uma diminuição no módulo de elasticidade com o aumento da concentração de ZnO, enquanto a força de adesão apresentou um aumento. Esses resultados sugerem que o ZnO pode ser eficaz na inibição da formação de biofilmes e na melhoria das propriedades antimicrobianas de superfícies vítreas. Entretanto, o estudo revelou limitações, como a variabilidade na área de biofilme em altas concentrações de ZnO, o que pode afetar a robustez dos resultados. Para aprofundar o entendimento das interações biofilme-superfície e explorar potencialmente novas aplicações tecnológicas, futuras pesquisas devem investigar outras concentrações de ZnO e diferentes tipos de superfícies.por
dc.description.sponsorshipNão recebi financiamento
dc.identifier.citationROCHA, Adriele Janaina Silva. Caracterização de Biofilmes de Staphylococcus aureus sobre vidros contendo óxido de zinco: uma abordagem topográfica e nanomecânica em microscopia de força atômica. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Biotecnologia) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/21637.por
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/21637
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus São Carlos
dc.publisher.courseBiotecnologia - Biotec
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subjectBiofilmespor
dc.subjectStaphylococcus aureuspor
dc.subjectÓxido de zincopor
dc.subjectMicroscopia de força atômicapor
dc.subjectPropriedades nanomecânicaspor
dc.subjectVidropor
dc.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS::MICROBIOLOGIA
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
dc.titleCaracterização de Biofilmes de Staphylococcus aureus sobre vidros contendo óxido de zinco: uma abordagem topográfica e nanomecânica em microscopia de força atômicapor
dc.title.alternativeCharacterization of Staphylococcus aureus Biofilms on glass containing zinc oxide: a topographic and nanomechanical approach using atomic force microscopyeng
dc.typeTCC

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