Antimikrobiální polymočovinové povlaky s částicemi nano-oxidu zinku dopovaného vzácnými zeminami
zdroj:AZO MATERIÁLY Pandemie Covid-19 prokázala naléhavou potřebu antivirových a antimikrobiálních povlaků na povrchy ve veřejných prostorách a zdravotnických zařízeních. Nedávný výzkum publikovaný v říjnu 2021 v časopise Microbial Biotechnology prokázal rychlý nano-oxid zinečnatý dopovaný přípravek pro polymočovinové povlaky, který se snaží tento problém vyřešit. Potřeba hygienických povrchů Jak dokazují četné propuknutí přenosných nemocí, povrchy jsou zdrojem patogenů přenos. Naléhavá potřeba rychlých, účinných a netoxických chemikálií a antimikrobiálních a antivirových povrchových nátěrů podnítila inovativní výzkum v oblasti biotechnologie, průmyslové chemie a materiálové vědy. Povrchové nátěry s antivirovým a antimikrobiálním účinkem mohou snížit riziko přenosu viru a při kontaktu zabíjí biostruktury a mikroorganismy. Narušováním buněčné membrány brání růstu mikroorganismů. Zlepšují také vlastnosti povrchu, jako je odolnost proti korozi a trvanlivost. Podle Evropského centra pro kontrolu a prevenci nemocí onemocní ročně 4 miliony lidí (asi dvojnásobek populace Nového Mexika) celosvětově infekcí spojenou se zdravotní péčí. To vede k přibližně 37 000 úmrtí po celém světě, přičemž situace je obzvláště špatná v rozvojových zemích, kde lidé nemusí mít přístup k řádné hygienické a zdravotnické infrastruktuře. V západním světě jsou infekce HCAI šestou nejčastější příčinou úmrtí. Vše je náchylné ke kontaminaci mikroby a viry – potraviny, vybavení, povrchy a stěny a textilie jsou jen některé příklady. Ani pravidelné hygienické plány nemusí zabít každého mikroba přítomného na površích, takže je naléhavá potřeba vyvinout netoxické povrchové nátěry, které zabrání mikrobiálnímu růstu. V případě Covid-19 studie ukázaly, že virus může zůstat aktivní. na často dotýkané nerezové a plastové povrchy po dobu až 72 hodin, což dokazuje naléhavou potřebu povrchových nátěrů s antivirovými vlastnostmi. Antimikrobiální povrchy se používají ve zdravotnictví již více než deset let a používají se ke kontrole ohnisek MRSA. Oxid zinečnatý – široce prozkoumaná antimikrobiální chemická sloučenina Oxid zinečnatý (ZnO) má silné antimikrobiální a antivirové vlastnosti. Použití ZnO bylo v posledních letech intenzivně zkoumáno jako aktivní složka mnoha antimikrobiálních a antivirových chemikálií. Četné studie toxicity zjistily, že ZnO je prakticky netoxický pro lidi a zvířata, ale je vysoce účinný při narušování buněčných obalů mikroorganismů. Mechanismus zabíjení mikroorganismů oxidu zinečnatého lze připsat několika vlastnostem. Ionty Zn2+ se uvolňují částečným rozpuštěním částic oxidu zinečnatého, které narušují další antimikrobiální aktivitu i u jiných přítomných mikrobů, a také přímým kontaktem s buněčnými stěnami a uvolňováním reaktivních forem kyslíku. Antimikrobiální aktivita oxidu zinečnatého je navíc spojena s velikostí částic a koncentrací : menší částice a vyšší koncentrace roztoků nanočástic zinku mají zvýšenou antimikrobiální aktivitu. Nanočástice oxidu zinečnatého, které jsou menší velikosti, snadněji pronikají do mikrobiální buněčné membrány, protože mají velkou mezifázovou plochu. Mnoho studií, zejména v poslední době o Sars-CoV-2, objasnilo podobně účinný účinek proti virům. Použití RE-dopovaných nano-oxidových a polymočovinových povlaků k vytvoření povrchů s vynikajícími antimikrobiálními vlastnostmi Tým Li, Liu, Yao a Narasimalu navrhl způsob rychlé přípravy antimikrobiálních polymočovinových povlaků zavedením částic nano-oxidu zinečnatého dopovaného vzácnými zeminami vytvořených smícháním nanočástice se vzácnými zeminami v kyselině dusičné. Nanočástice ZnO byly dopovány cerem (Ce), praseodymem (Pr), lanthanem (LA) a gadoliniem (Gd.) Nanočástice oxidu zinečnatého s přídavkem lanthanu mají účinnost 85 % proti bakteriálním kmenům P. aeruginosa a E. Coli. Tyto nanočástice také zůstávají 83% účinné při zabíjení mikroby, a to i po 25 minutách vystavení UV záření. Dopované nanočástice oxidu zinečnatého zkoumané ve studii mohou vykazovat zlepšenou odezvu na UV záření a tepelnou odezvu na změny teploty. Biotesty a charakterizace povrchu také poskytly důkaz, že si povrchy po opakovaném použití zachovávají své antimikrobiální aktivity. Polymočovinové povlaky mají také vysokou trvanlivost s menším rizikem odlupování povrchů. Odolnost povrchů spolu s antimikrobiálními aktivitami a environmentální odezvou částic nano-ZnO poskytuje zlepšení jejich potenciálu pro praktické aplikace v různých prostředích a průmyslových odvětvích. Potenciální použití Tento výzkum ukazuje obrovský potenciál pro kontrolu budoucích ohnisek a zastavení přenos HPAI ve zdravotnických zařízeních. Existuje také potenciál pro jejich použití v potravinářském průmyslu pro poskytování antimikrobiálních obalů a vláken, čímž se v budoucnu zlepší kvalita a trvanlivost potravin. I když je tento výzkum teprve v plenkách, nepochybně se brzy přesune z laboratoře do komerční sféry.
Čas odeslání: 10. listopadu 2021