Chitosan and its derivatives have been proposed as bactericidal and fungicidal agents against a large numbers of gram-negative and gram-positive bacteria and fungi. Some antimicrobial mechanisms have been proposed for chitosan, with the most widely acceptable being the presence of charged-NH3+ groups in the polymer backbone and its interactions with the bacterial wall constituents. Since this mechanism is based on an electrostatic interaction, it suggests that the greater the number of cationic amines, the higher will be the antimicrobial activity. So, in the present study, the effectiveness of commercial medium molecular weight chitosan and its ionic charged derivative (quaternized N,N,N-trimethylchitosan) were evaluated. Cast films of both materials were assessed against Staphylococcus aureus (gram-positive) and Escherichia coli (gram-negative) as model bacteria by inhibition zone formation. The results show positive activity against the gram-positive microorganism for both materials. The antibacterial effectiveness of the chitosan derivative was dependent on the film polymer concentration. No activity however, was observed against the gram-negative species for either material in film form. The results point to the possibility of considering different antimicrobial mechanisms acting on each type of bacteria.

Velas cerâmicas empregadas para a filtração doméstica de água consistem de elementos porosos sinterizados a base de aluminossilicatos com larga distribuição de tamanhos de poros e grãos. Esses filtros têm se mostrado úteis na retenção de micropartículas em suspensão por exclusão de tamanhos, mas apresentam baixa eficiência com respeito à remoção de compostos químicos e de micro-organismos. Para elevar sua capacidade de filtração, principalmente de contaminantes orgânicos, alterações superficiais foram conduzidas fazendo uso de revestimento de SiO2 pela técnica de sol-gel dip-coating. Análises indicam que o filme de SiO2 obtido por calcinação gera uma redução média de 3,5 µm nos tamanhos de poros causando uma ligeira queda de pressão na permeação, contudo, a superfície vítrea melhora a organofilicidade elevando a eficiência de remoção de bactérias, principalmente para vazões em baixo fluxo.

Water household ceramic filter candles are sintered porous elements based on aluminosilicates and characterized by having a large distribution of pores and grain sizes. Such filters are useful in the retention of microparticles in suspension by size exclusion; however they present low efficiency in microorganism and chemical contaminants removals. In order to increase its filtration capability, mainly concerning organic contaminants, surface modifications were conducted by SiO2 sol-gel dip-coating. Analysis revels that after SiO2 film densification an average reduction in 3.5 µm in pore size is measured what generates a slight decay permeation pressure. Nevertheless, the vitreous surface enhances the organofilicity increasing the bacteria removal efficiency, mainly at low permeation flux.

Sensores de contato apropriados para a avaliação do potencial hidrostático do apoplasma ou do potencial mátrico foram processados por técnicas cerâmicas. Os sensores propostos são formados por uma interface porosa e um capilar de vidro preenchido com água e um fluido imiscível. A sucção da água através da interface causa a deformação elástica de um dos fluidos e o conseqüente deslocamento do menisco, que é a base da medida. A interface porosa foi produzida por sinterização sob ação de chama a partir de pós de vidro pelo princípio de preenchimento (filler principle). Empregou-se mistura de pó de vidro e sal (NaCl) na proporção de 70-30% e com dimensões médias de 17 µm. Testes de absorção de água destilada foram realizados indicando uma maior capilaridade nos sensores com a presença da matriz porosa, refletindo no aumento da velocidade do deslocamento do menisco ao longo do capilar.

Contact probes suitable for hydraulic apoplasm or matric potential determination were processed by ceramic technique. The proposed probe consisted of a porous interface and a glass capillary filled with water and an immiscible fluid. The water conductivity through the interface generates elastic deformation of the fluid and consequent the meniscus dislocation, taken as measurement reference. The porous interface was processed by sintering under flame heating of glass powder following the "filler principle". Powder mixtures of glass and salt (NaCl) in 70-30% and average particle size of 17 µm was used. Adsorption measurements carried out in distilled water show an increasing in capillarity effect in the sensors with the porous bridge, reflecting in an increasing over the meniscus speed movement as measured along the capillary.

Superfícies planas de vidro comercial, de composição básica soda-lime-silicato, foram tratadas em ambiente de plasma frio de O2 e SiCl4. Após a ação do plasma os vidros foram submetidos a uma seqüência de reações químicas (derivatização) em ambiente gasoso para a inserção de grupos funcionais reativos. Ao final do processo dois compostos orgânicos de interesse biotecnológico foram separadamente imobilizados: a enzima peroxidase e o polissacarídeo quitosana. Cada estágio do tratamento foi acompanhado por espectroscopia de fotoelétrons (XPS) identificando a variação dos principais elementos na superfície vítrea. O objetivo do presente estudo foi avaliar uma seqüência de funcionalização indicada para vidros e confirmar a imobilização dos compostos. Os resultados são de interesse para a confecção de biossensores e reatores de catálise tendo o vidro como suporte sólido.

In the present work flat surfaces, from commercial soda-lime-silicate glass slides, were treated in O2 and SiCl4 cold plasma environment. After plasma glow the surfaces underwent subsequent chemical reactions (derivatization), by inserting reactive functional groups under gas atmosphere. At the end of the process, two organic compounds of biotechnological interest, the enzyme peroxidase and the polysaccharide chitosan, were separately attached to the surface. Each step of surface tailoring was followed by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and the main elements change or implanted were identified along the treatment. The main aim of this study was to evaluate a functionalization sequence proper to glass and confirm the organic attachment. The results are important concerning biosensor and catalysis reactor assembling having glass as solid support.

Apresentamos neste trabalho os resultados de ensaios preliminares para avaliar o uso de técnica de eletro-osmose para a remoção de contaminantes orgânicos em estruturas porosas cerâmicas, como filtros ou similares. A técnica consiste em forçar a migração de contaminantes retidos na estrutura interna ou na superfície dos poros por meio da aplicação de tensão controlada em célula eletroquímica projetada para este fim. As moléculas absorvidas na superfície cerâmica estarão sujeitas as ações cisalhantes de uma camada aquosa difusa móvel, e uma vez na condição iônica, migram na direção do campo de carga oposta, sendo posteriormente removidas. Nos ensaios de avaliação da técnica, escolhemos o fenol como contaminante padrão e os testes realizados em membranas vítreas microporosas imersas em solução aquosa. Os dados foram obtidos em função do tempo de aplicação da carga por medidas de densidade ótica e concentração de hidrogenação. Os resultados indicam remoções proporcionais a 70% do contaminante em estado diluído após 120 min de aplicação de carga.

In this study the preliminary results of the use of electro-osmosis technique for the removal of organic contaminants in porous ceramic structure is presented. The method consists in provoke the migration of chemicals retained in the structure or adsorbed on the pores surfaces by application of a controlled tension in an electrochemical cell. The adsorbed molecules underwent shear stress due to a diffuse moving layer, which once in ionic state, the specimens are dragged and move towards the opposite charged electrode. Phenol was chose as standard contaminant and the tests carried out in vitreous porous membranes. The testes were performed in function of charge application and concentration assessed by optical densities. The results show a proportional removal of 70% of the contaminant in diluted condition after 120 min of charge application.

Peças sinterizadas porosas para emprego como matrizes de liberação controlada de feromônios foram produzidas a partir de pós de vidro de origem comercial. As peças, no formato cilíndrico, foram sinterizadas a 700 ºC e apresentam tamanho médio de poros da ordem de 35,80 µm e porosidade aparente de 37,45%. O feromônio sintético (E)-2-hexenal foi admitido na matriz por ação de capilaridade e ensaios de permeabilidade e liberação realizados em condições ambientais não controladas. Dispositivo similar comercial (lure polimérico) nas mesmas dimensões foi avaliado em caráter comparativo. As peças sinterizadas apresentaram uma menor permeabilidade e taxa de absorção do líquido inferior ao similar comercial, mas com uma maior taxa de liberação (evaporação) do composto volátil. Embora estruturalmente diferente da peça polimérica comercial, os elementos sinterizados podem satisfatoriamente substituir as importadas, com eficiência similar.

Porous sintered glasses for use as pheromone controlled deliver matrix were produced from glass powder. The pieces, in cylindrical form, were sintered at 700 ºC resulting in average porous size of 35.80 µm and apparent porosity of 37.45%. Synthetic pheromone (E)-2-hexenal was uptake into the matrix by capillarity forces and permeability and deliver tests carried out at ordinary environmental conditions. Similar commercial device (polymeric lure) in the same size and dimensions was also tested for comparative data. The sintered piece presented inferior permeability and liquid absorption rate, though with higher deliver rate (evaporation) of the volatile compound. Although structurally different from the commercial polymeric piece, the sintered elements can satisfactory replace the imported devices with similar efficiency.