Recobriments antimicrobians de poliurea amb partícules d'òxid de nano-zinc dopats amb terres rares
font:AZO MATERIALSLa pandèmia de la Covid-19 ha demostrat la necessitat urgent de recobriments antivirals i antimicrobians per a superfícies en espais públics i entorns sanitaris. Una investigació recent publicada l'octubre de 2021 a la revista Microbial Biotechnology ha demostrat una preparació ràpida dopada amb nano-òxid de zinc per a recobriments de poliurea que pretén solucionar aquest problema. transmissió. La necessitat urgent de productes químics ràpids, efectius i no tòxics i de recobriments de superfícies antimicrobians i antivirals ha estimulat la investigació innovadora en els camps de la biotecnologia, la química industrial i la ciència dels materials. Els recobriments superficials amb acció antiviral i antimicrobiana poden reduir el risc de transmissió viral. i matar bioestructures i microorganismes en contacte. Dificulten el creixement de microorganismes a través de la ruptura de la membrana cel·lular. També milloren les propietats de la superfície, com ara la resistència a la corrosió i la durabilitat. Segons el Centre Europeu per al Control i la Prevenció de Malalties, 4 milions de persones (aproximadament el doble de la població de Nou Mèxic) a l'any adquireixen una infecció associada a l'assistència sanitària. Això provoca unes 37.000 morts a tot el món, amb la situació especialment dolenta als països en desenvolupament, on la gent pot no tenir accés a una infraestructura de sanejament i higiene sanitària adequada. Al món occidental, els HCAI són la sisena causa de mort. Tot és susceptible a la contaminació per microbis i virus: aliments, equips, superfícies i parets i tèxtils són només alguns exemples. Fins i tot els horaris de sanejament regulars poden no matar tots els microbis presents a les superfícies, per la qual cosa hi ha una necessitat imperiosa de desenvolupar recobriments superficials no tòxics que evitin que es produeixi el creixement microbià. En el cas de la Covid-19, els estudis han demostrat que el virus pot mantenir-se actiu. en superfícies d'acer inoxidable i plàstic que es toquen amb freqüència fins a 72 hores, demostrant la necessitat urgent de recobriments superficials amb propietats antivirals. Les superfícies antimicrobianes s'han utilitzat en entorns sanitaris durant més d'una dècada i s'utilitzen per controlar els brots de SARM. Òxid de zinc: un compost químic antimicrobian àmpliament explorat L'òxid de zinc (ZnO) té potents propietats antimicrobianes i antivirals. L'ús de ZnO s'ha explorat intensament en els últims anys com a ingredient actiu en nombrosos productes químics antimicrobians i antivirals. Nombrosos estudis de toxicitat han trobat que el ZnO és pràcticament no tòxic per a humans i animals, però és molt eficaç per alterar les embolcalls cel·lulars dels microorganismes. Els mecanismes de destrucció de microorganismes de l'òxid de zinc es poden atribuir a algunes propietats. Els ions Zn2+ s'alliberen per la dissolució parcial de partícules d'òxid de zinc que interrompen l'activitat antimicrobiana fins i tot en altres microbis presents, així com el contacte directe amb les parets cel·lulars i l'alliberament d'espècies reactives d'oxigen. L'activitat antimicrobiana d'òxid de zinc també està relacionada amb la mida i la concentració de partícules : les partícules més petites i les solucions de concentració més alta de nanopartícules de zinc han augmentat l'activitat antimicrobiana. Les nanopartícules d'òxid de zinc de mida més petita penetren més fàcilment a la membrana cel·lular microbiana a causa de la seva gran àrea interfacial. Molts estudis, particularment sobre Sars-CoV-2 recentment, han dilucidat una acció similarment eficaç contra els virus. Ús de recobriments de nano-zinc i poliurea dopats per crear superfícies amb propietats antimicrobianes superiors. L'equip de Li, Liu, Yao i Narasimalu ha proposat un mètode per preparar ràpidament recobriments de poliurea antimicrobians mitjançant la introducció de terres rares dopades Partícules d'òxid de nano-zinc creades barrejant les nanopartícules amb terres rares en àcid nítric. Les nanopartícules de ZnO es van dopar amb ceri (Ce), praseodimi (Pr), lantà (LA) i gadolini (Gd.) nano-zinc dopat amb lantà. Es va trobar que les partícules d'òxid eren un 85% efectives contra les soques bacterianes de P. aeruginosa i E. Coli. Les nanopartícules també segueixen sent un 83% efectives per matar microbis, fins i tot després de 25 minuts d'exposició a la llum UV. Les partícules de nano-òxid de zinc dopats explorades a l'estudi poden mostrar una millor resposta a la llum UV i la resposta tèrmica als canvis de temperatura. Els bioassaigs i la caracterització de superfícies també van proporcionar proves que les superfícies conserven les seves activitats antimicrobianes després d'un ús repetit. Els recobriments de poliurea també tenen una alta durabilitat amb menys risc de pelar-se de les superfícies. La durabilitat de les superfícies juntament amb les activitats antimicrobianes i la resposta ambiental de les partícules nano-ZnO ofereixen millores al seu potencial d'aplicacions pràctiques en diversos entorns i indústries. Usos potencialsAquesta investigació mostra un enorme potencial per al control de futurs brots i aturar el transmissió de l'IAPA en entorns sanitaris. També hi ha potencial per al seu ús a la indústria alimentària per proporcionar envasos i fibres antimicrobianes, millorant la qualitat i la vida útil dels aliments en el futur. Tot i que aquesta investigació encara està en els seus inicis, sens dubte sortirà aviat del laboratori i passarà a l'esfera comercial.
Hora de publicació: 10-nov-2021