Antimikrobielle polyurea-belægninger med sjældne jorddopede

Antimikrobielle polyurea-belægninger med sjældne jorddopede nano-zink-oxidpartikler

Kilde: Azo-materiale, som Covid-19-pandemien har vist det presserende behov for antivirale og antimikrobielle belægninger til overflader i offentlige rum og sundhedsmiljøer. Nylig forskning, der blev offentliggjort i oktober 2021 i tidsskriftet Microbial Biotechnology, har vist en hurtig nano-zink-oxiddopet præparat til polyurea-belægninger, der søger at tackle dette problem. Behovet for hygiejniske overflader, der er demonstreret af flere udbrud af fængslelige sygdomme, er overflader en kilde til patogen transmission. Det presserende behov for hurtige, effektive og ikke-giftige kemikalier og antimikrobielle og antivirale overfladebelægninger har ansporet innovativ forskning inden for bioteknologi, industriel kemi og materialevidenskab. Surface-belægninger med antiviral og antimikrobiel handling kan reducere risikoen for viral transmission og dræbte biostructures og mikroorganismer ved kontakt. De hindrer væksten af ​​mikroorganismer gennem cellulær membranforstyrrelse. De forbedrer også overfladenes egenskaber, såsom korrosionsbestandighed og holdbarhed. I henhold til Det Europæiske Center for Disease Control and Prevention får 4 millioner mennesker (ca. dobbelt så stor befolkning i New Mexico) globalt om året en sundhedsassocieret infektion. Dette fører til omkring 37.000 dødsfald over hele verden med situationen især dårlig i udviklingslande, hvor folk muligvis ikke har adgang til korrekt sanitet og sundhedsinfrastruktur. I den vestlige verden er HCAI'er den sjette største dødsårsag. Alt er modtagelige for forurening med mikrober og vira - mad, udstyr, overflader og vægge og tekstiler er bare nogle eksempler. Selv regelmæssige sanitetsplaner dræber muligvis ikke hver mikrobe, der er til stede på overflader, så der er et presserende behov for at udvikle ikke-giftige overfladebelægninger, der forhindrer mikrobiel vækst i at forekomme. I tilfældet med COVID-19 har undersøgelser vist, at virussen kan forblive aktive på ofte berørte rørte stål og plastoverflader i op til 72 timer, hvilket demonstrerer det presserende behov for overfladebelægninger med antivirale egenskaber. Antimikrobielle overflader er blevet anvendt i sundhedsmæssige omgivelser i over et årti, der bruges til at kontrollere MRSA -udbrud.zink oxid - et bredt undersøgt antimikrobielt kemisk forbindelses oxid (ZnO) har potent antimikrobielle og antivirale egenskaber. Anvendelsen af ​​ZnO er blevet undersøgt intensivt i de senere år som en aktiv ingrediens i adskillige antimikrobielle og antivirale kemikalier. Talrige toksicitetsundersøgelser har fundet, at ZnO er praktisk talt ikke-giftig for mennesker og dyr, men er yderst effektiv til at forstyrre de cellulære konvolutter af mikroorganismer. Mikroorganismens drabsmekanismer i zinkoxid kan tilskrives et par egenskaber. Zn2+ -ioner frigøres ved delvis opløsning af zinkoxidpartikler, der forstyrrer yderligere antimikrobiel aktivitet, selv i andre mikrober, der er til stede, såvel som direkte kontakt med cellevægge og frigivelse af reaktive iltarter.zink oxid -antimikrobielle aktivitet er desuden forbundet med partikelstørrelse og koncentration: mindre partikler og højere koncentrationsopløsninger af zinknanopartikler er steget antimicrobial aktivitet. Zinkoxid -nanopartikler, der er mindre i størrelse, trænger lettere ind i den mikrobielle cellemembran på grund af deres store grænsefladeområde. Mange undersøgelser, især i SARS-COV-2 for nylig, har belyst en lignende effektiv handling mod vira. Brug af om-dopede nano-zinkoxid og polyurea-belægninger for at skabe overflader med overlegen antimikrobiel egenskab, der er Nano-zink oxidpartikler skabt ved at blande nanopartiklerne med sjælden jord i salpetersyre. ZnO-nanopartiklerne blev dopet med cerium (CE), praseodymium (PR), lanthanum (LA), og gadolinium (Gd.) Lanthanum-dopede nano-zinc-oxidpartikler anviste at være 85% effektive mod P. aerin bakterielle stammer. Disse nanopartikler forbliver også 83% effektive til at dræbe mikrober, selv efter 25 minutters eksponering for UV -lys. De dopede nano-zink-oxidpartikler, der blev undersøgt i undersøgelsen, kan vise forbedret UV-lysrespons og termisk respons på temperaturændringer. Bioassays og overfladekarakterisering leverede også bevis for, at overflader bevarer deres antimikrobielle aktiviteter efter gentagen brug. Polyurea -belægninger har også stor holdbarhed med mindre risiko for afskalning af overflader. Holdbarheden af ​​overfladerne kombineret med de antimikrobielle aktiviteter og miljørespons for nano-zno-partiklerne giver forbedringer af deres potentiale for praktiske anvendelser i en række indstillinger og industrier. Potential Usesthis-forskning viser et enormt potentiale for kontrol af fremtidige udbrud og stop af transmission af HPAIS i sundhedsmæssige indstillinger. Der er også potentiale for deres anvendelse i fødevareindustrien til at tilvejebringe antimikrobiel emballage og fibre, hvilket forbedrer kvaliteten og holdbarheden for fødevarer i fremtiden. Mens denne forskning stadig er i sin spædbarn, vil den uden tvivl snart flytte ud af laboratoriet og ind i den kommercielle sfære.