Advances in MgO Nanoparticle Synthesis: Pathways to Future Antimicrobial Applications

Resumen

Las nanopartículas de óxido de magnesio, MgO, han captado una atención significativa en los últimos años debido a sus prometedoras propiedades antimicrobianas y posibles aplicaciones en diversos campos. Estas nanopartículas exhiben características fisicoquímicas únicas, incluyendo una alta razón superficie-volumen y una estabilidad excepcional. Estos atributos permiten a las nanopartículas de MgO interactuar efectivamente con microorganismos, convirtiéndolas en agentes potentes contra una amplia gama de bacterias, hongos e incluso algunos virus. La actividad antimicrobiana de las nanopartículas de MgO se atribuye principalmente a su capacidad para producir especies reactivas de oxígeno (ROS) al entrar en contacto con la humedad o fluidos biológicos. Estos ROS, como los iones superóxido y los radicales hidroxilo, infligen estrés oxidativo en las células microbianas, lo que lleva a daños en la membrana, desnaturalización de proteínas y alteración del ADN. Además, las nanopartículas de MgO han mostrado baja toxicidad hacia las células mamíferas, lo que las convierte en candidatas atractivas para aplicaciones biomédicas, incluyendo la curación de heridas, sistemas de administración de fármacos y recubrimientos de superficies para dispositivos médicos. El tamaño de cristal de las nanopartículas de MgO juega un papel crucial en sus propiedades antimicrobianas, ya que las partículas más pequeñas tienden a exhibir una actividad antimicrobiana mejorada debido a su mayor superficie, que facilita una mayor interacción con los microorganismos. En general, las nanopartículas de MgO poseen un inmenso potencial como agentes antimicrobianos, ofreciendo un enfoque novedoso contra las infecciones microbianas. Basado en lo anterior, el presente artículo describe el desarrollo de una ruta de síntesis reproducible y costo-efectiva para el MgO a escala nanométrica en función del tamaño del cristal. El MgO a escala nanométrica se produjo mediante la descomposición térmica de un precursor hidrato-carbonato de magnesio (hidromagnesita) sintetizado en fase acuosa y en una mezcla de etanol: agua 80:20. La formación de la fase de MgO, con un tamaño promedio de cristalito entre 14.7 y 25.9 nm, fue evidenciada por análisis de Difracción de Rayos X (XRD), Espectroscopia Infrarroja (FT-IR) y Microscopía Electrónica de Transmisión (TEM). Análisis termogravimétricos se utilizaron para monitorear el porcentaje de pérdida de peso y la evolución desde el precursor hasta la estructura deseada.