Αντιμικροβιακές επικαλύψεις πολυουρίας με σωματίδια οξειδίου νανο-ψευδαργύρου σπάνιας γης
Πηγή: Azo Materialsthe Η πανδημία Covid-19 έχει αποδείξει την επείγουσα ανάγκη για αντιιικές και αντιμικροβιακές επικαλύψεις για επιφάνειες σε δημόσιους χώρους και περιβάλλοντα υγειονομικής περίθαλψης. Πρόσφατες έρευνες που δημοσιεύθηκαν τον Οκτώβριο του 2021 στο περιοδικό Microbial Biotechnology έχει επιδείξει μια ταχεία προετοιμασία με οξείδιο των νανο-ψευδαργύρου για τις επικαλύψεις Polyurea που επιδιώκουν να αντιμετωπίσουν αυτό το ζήτημα. Η πιεστική ανάγκη για ταχείες, αποτελεσματικές και μη τοξικές χημικές ουσίες και αντιμικροβιακές και αντιιικές επιφανειακές επικαλύψεις ώθησε την καινοτόμο έρευνα στους τομείς της βιοτεχνολογίας, της βιομηχανικής χημείας και της επιστήμης των υλικών. Εμποδίζουν την ανάπτυξη μικροοργανισμών μέσω διαταραχής της κυτταρικής μεμβράνης. Βελτιώνουν επίσης τις ιδιότητες της επιφάνειας, όπως η αντίσταση στη διάβρωση και η ανθεκτικότητα. Σύμφωνα με το Ευρωπαϊκό Κέντρο Ελέγχου και Πρόληψης Νοσημάτων, 4 εκατομμύρια άνθρωποι (περίπου διπλάσια από τον πληθυσμό του Νέου Μεξικού) παγκοσμίως, αποκτώνται μόλυνση που σχετίζεται με την υγειονομική περίθαλψη. Αυτό οδηγεί σε περίπου 37.000 θανάτους παγκοσμίως, με την κατάσταση ιδιαίτερα κακή στις αναπτυσσόμενες χώρες, όπου οι άνθρωποι μπορεί να μην έχουν πρόσβαση στην κατάλληλη υποδομή υγιεινής και υγειονομικής περίθαλψης. Στον δυτικό κόσμο, η HCAIS είναι η έκτη μεγαλύτερη αιτία θανάτου. Τα πάντα είναι ευαίσθητα στη μόλυνση από μικρόβια και ιούς - τρόφιμα, εξοπλισμό, επιφάνειες και τοίχους και τα κλωστοϋφαντουργικά προϊόντα είναι μόνο μερικά παραδείγματα. Ακόμη και τα κανονικά χρονοδιαγράμματα αποχέτευσης ενδέχεται να μην σκοτώνουν κάθε μικρόβιο που υπάρχουν στις επιφάνειες, οπότε υπάρχει μια πιεστική ανάγκη να αναπτυχθούν μη τοξικές επιφανειακές επικαλύψεις που εμποδίζουν την εμφάνιση των μικροβιακών επιφανειών. Οι αντιμικροβιακές επιφάνειες έχουν χρησιμοποιηθεί σε ρυθμίσεις υγειονομικής περίθαλψης για πάνω από μια δεκαετία, που χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο των επιδημιών MRSA. Το οξείδιο του Zinc - ένα ευρέως διερευνημένο αντιμικροβιακό χημικό οξείδιο (ZnO) έχει ισχυρές αντιμικροβιακές και αντιιραλικές ιδιότητες. Η χρήση του ZnO έχει διερευνηθεί εντατικά τα τελευταία χρόνια ως ενεργό συστατικό σε πολυάριθμες αντιμικροβιακές και αντιιικές χημικές ουσίες. Πολλές μελέτες τοξικότητας έχουν διαπιστώσει ότι το ZnO είναι ουσιαστικά μη τοξικό για τους ανθρώπους και τα ζώα, αλλά είναι ιδιαίτερα αποτελεσματική στη διαταραχή των κυτταρικών φακέλων των μικροοργανισμών. Οι μηχανισμοί θανάτωσης μικροοργανισμού του οξειδίου του ψευδαργύρου μπορούν να αποδοθούν σε μερικές ιδιότητες. Τα ιόντα Zn2+ απελευθερώνονται με μερική διάλυση σωματιδίων οξειδίου του ψευδαργύρου που διαταράσσουν περαιτέρω αντιμικροβιακή δραστικότητα ακόμη και σε άλλα μικρόβια που υπάρχουν, καθώς και η άμεση επαφή με τα κυτταρικά τοιχώματα και η απελευθέρωση αντιδραστικών ειδών οξυγόνου. Τα νανοσωματίδια οξειδίου του ψευδαργύρου που είναι μικρότερα σε μέγεθος διεισδύουν πιο εύκολα στη μεμβράνη των μικροβιακών κυττάρων λόγω της μεγάλης διεπιφανειακής περιοχής τους. Πολλές μελέτες, ιδιαίτερα στο SARS-COV-2 πρόσφατα, έχουν διασαφηνίσει την παρόμοια αποτελεσματική δράση κατά των ιών. Η χρησιμοποίηση επαναπροσανατολισμένου νανο-ψευδαργύρου οξειδίου και πολυτερύνων για να δημιουργήσει επιφάνειες με ανώτερη αντιμικροβιακή ομάδα του Liu, Liu, Yao και Narasimalu πρότεινε μια μέθοδο για την ταχεία προετοιμασία του Antoura Polyurea από την εισαγωγή του Nano-Doped-Doped-Doped Nano Τα σωματίδια οξειδίου που δημιουργήθηκαν με την ανάμειξη των νανοσωματιδίων με σπάνια γη σε νιτρικό οξύ. Τα νανοσωματίδια ZnO ήταν ντόπια με κερί (CE), Prasodymium (PR), Lanthanum (La) και Gadolinium (GD. Τα νανοσωματίδια παραμένουν επίσης 83% αποτελεσματικά στη θανάτωση των μικροβίων, ακόμη και μετά από 25 λεπτά έκθεσης σε υπεριώδη φως. Τα σωματίδια οξειδίου νανο-ψευδαργύρου που διερευνώνται στη μελέτη μπορεί να παρουσιάσουν βελτιωμένη απόκριση φωτός UV και θερμική απόκριση στις μεταβολές της θερμοκρασίας. Οι βιοαισθήσεις και ο χαρακτηρισμός της επιφάνειας έδωσαν επίσης στοιχεία ότι οι επιφάνειες διατηρούν τις αντιμικροβιακές δραστηριότητές τους μετά από επαναλαμβανόμενη χρήση. Οι επικαλύψεις της Polyurea έχουν επίσης υψηλή ανθεκτικότητα με μικρότερο κίνδυνο αποφλοιωμένης επιφάνειες. Η ανθεκτικότητα των επιφανειών σε συνδυασμό με τις αντιμικροβιακές δραστηριότητες και την περιβαλλοντική ανταπόκριση των σωματιδίων νανο-ΖΝΟ παρέχουν βελτιώσεις στις δυνατότητές τους για πρακτικές εφαρμογές σε ποικίλες ρυθμίσεις και βιομηχανίες. Υπάρχει επίσης δυνατότητα χρήσης τους στη βιομηχανία τροφίμων για την παροχή αντιμικροβιακών συσκευασιών και ινών, βελτιώνοντας την ποιότητα και τη διάρκεια ζωής των τροφίμων στο μέλλον. Ενώ αυτή η έρευνα βρίσκεται ακόμα σε μικρή ηλικία, αναμφίβολα σύντομα θα απομακρυνθεί από το εργαστήριο και στην εμπορική σφαίρα.
Χρόνος δημοσίευσης: Νοέμβριος-10-2021