Αντιμικροβιακές επικαλύψεις πολυουρίας με σπάνια σωματίδια οξειδίου του ψευδαργύρου που έχουν προσβληθεί από τη γη
πηγή: AZO MATERIALS Η πανδημία Covid-19 έχει δείξει την επείγουσα ανάγκη για αντιιικές και αντιμικροβιακές επικαλύψεις για επιφάνειες σε δημόσιους χώρους και περιβάλλοντα υγειονομικής περίθαλψης. Πρόσφατη έρευνα που δημοσιεύτηκε τον Οκτώβριο του 2021 στο περιοδικό Microbial Biotechnology έδειξε ένα γρήγορο παρασκεύασμα με πρόσμιξη νανο-ψευδάργυρου για επικαλύψεις πολυουρίας που επιδιώκει να αντιμετωπίσει αυτό το ζήτημα.Η ανάγκη για υγιεινές επιφάνειεςΌπως αποδεικνύεται από πολλαπλές εστίες μεταδοτικών ασθενειών, οι επιφάνειες αποτελούν πηγή παθογόνων μετάδοση. Η επιτακτική ανάγκη για γρήγορες, αποτελεσματικές και μη τοξικές χημικές ουσίες και αντιμικροβιακές και αντιικές επιφανειακές επικαλύψεις έχει ωθήσει την καινοτόμο έρευνα στους τομείς της βιοτεχνολογίας, της βιομηχανικής χημείας και της επιστήμης των υλικών. Οι επικαλύψεις επιφανειών με αντιική και αντιμικροβιακή δράση μπορούν να μειώσουν τον κίνδυνο μετάδοσης του ιού και σκοτώνουν βιοδομές και μικροοργανισμούς κατά την επαφή. Εμποδίζουν την ανάπτυξη μικροοργανισμών μέσω διαταραχής της κυτταρικής μεμβράνης. Βελτιώνουν επίσης τις ιδιότητες της επιφάνειας, όπως αντοχή στη διάβρωση και ανθεκτικότητα. Σύμφωνα με το Ευρωπαϊκό Κέντρο Ελέγχου και Πρόληψης Νοσημάτων, 4 εκατομμύρια άνθρωποι (περίπου διπλάσιος από τον πληθυσμό του Νέου Μεξικού) παγκοσμίως ετησίως αποκτούν λοίμωξη 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 σε κατάλληλες υποδομές υγιεινής και υγειονομικής περίθαλψης. Στον δυτικό κόσμο, οι HCAI είναι η έκτη μεγαλύτερη αιτία θανάτου. Όλα είναι επιρρεπή σε μόλυνση από μικρόβια και ιούς – τα τρόφιμα, ο εξοπλισμός, οι επιφάνειες και οι τοίχοι και τα υφάσματα είναι μερικά μόνο παραδείγματα. Ακόμη και τα τακτικά προγράμματα υγιεινής μπορεί να μην σκοτώνουν κάθε μικρόβιο που υπάρχει στις επιφάνειες, επομένως υπάρχει επιτακτική ανάγκη να αναπτυχθούν μη τοξικές επικαλύψεις επιφανειών που εμποδίζουν την ανάπτυξη μικροβίων. Στην περίπτωση του Covid-19, μελέτες έχουν δείξει ότι ο ιός μπορεί να παραμείνει ενεργός σε επιφάνειες από ανοξείδωτο χάλυβα και πλαστικές που αγγίζονται συχνά για έως και 72 ώρες, καταδεικνύοντας την επείγουσα ανάγκη για επικαλύψεις επιφανειών με αντιικές ιδιότητες. Οι αντιμικροβιακές επιφάνειες χρησιμοποιούνται σε χώρους υγειονομικής περίθαλψης για πάνω από μια δεκαετία, χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο των εστιών MRSA. Το οξείδιο του ψευδαργύρου – Μια ευρέως εξερευνημένη αντιμικροβιακή χημική ένωση Το οξείδιο του ψευδαργύρου (ZnO) έχει ισχυρές αντιμικροβιακές και αντιικές ιδιότητες. Η χρήση του ZnO έχει διερευνηθεί εντατικά τα τελευταία χρόνια ως ενεργό συστατικό σε πολυάριθμες αντιμικροβιακές και αντιικές χημικές ουσίες. Πολυάριθμες μελέτες τοξικότητας έχουν βρει ότι το ZnO είναι ουσιαστικά μη τοξικό για ανθρώπους και ζώα, αλλά είναι εξαιρετικά αποτελεσματικό στη διάσπαση των κυτταρικών περιβλημάτων των μικροοργανισμών. Οι μηχανισμοί θανάτωσης μικροοργανισμών του οξειδίου του ψευδαργύρου μπορούν να αποδοθούν σε μερικές ιδιότητες. Τα ιόντα Zn2+ απελευθερώνονται με μερική διάλυση σωματιδίων οξειδίου του ψευδαργύρου που διαταράσσουν την περαιτέρω αντιμικροβιακή δραστηριότητα ακόμη και σε άλλα μικρόβια που υπάρχουν, καθώς και την άμεση επαφή με τα κυτταρικά τοιχώματα και την απελευθέρωση δραστικών ειδών οξυγόνου. Η αντιμικροβιακή δράση του οξειδίου του ψευδαργύρου συνδέεται επιπλέον με το μέγεθος και τη συγκέντρωση σωματιδίων : μικρότερα σωματίδια και διαλύματα υψηλότερης συγκέντρωσης νανοσωματιδίων ψευδαργύρου έχουν αυξημένη αντιμικροβιακή δράση. Τα νανοσωματίδια οξειδίου του ψευδαργύρου που έχουν μικρότερο μέγεθος διεισδύουν πιο εύκολα στη μεμβράνη των μικροβιακών κυττάρων λόγω της μεγάλης διεπιφανειακής τους επιφάνειας. Πολλές μελέτες, ιδιαίτερα σχετικά με το Sars-CoV-2 πρόσφατα, έχουν αποσαφηνίσει παρόμοια αποτελεσματική δράση κατά των ιών.Χρήση RE-Doped Nano-Zinc Oxide and Polyurea Coatings για τη δημιουργία επιφανειών με ανώτερες αντιμικροβιακές ιδιότητεςΗ ομάδα των Li, Liu, Yao και Narasimalu πρότεινε μια μέθοδος για την ταχεία παρασκευή αντιμικροβιακών επικαλύψεων πολυουρίας με την εισαγωγή Σωματίδια νανο-οξειδίου του ψευδαργύρου με πρόσμειξη σπάνιων γαιών που δημιουργήθηκαν με ανάμειξη των νανοσωματιδίων με σπάνια γη σε νιτρικό οξύ. Τα νανοσωματίδια ZnO προστέθηκαν με δημήτριο (Ce), πρασεοδύμιο (Pr), λανθάνιο (LA) και γαδολίνιο (Gd.) λανθάνιο -Τα ντοπαρισμένα σωματίδια νανο-οξειδίου του ψευδαργύρου βρέθηκε ότι είναι 85% αποτελεσματικά έναντι Βακτηριακά στελέχη P. aeruginosa και E. Coli. Αυτά τα νανοσωματίδια παραμένουν επίσης 83% αποτελεσματικά στη θανάτωση μικροβίων, ακόμη και μετά από 25 λεπτά έκθεσης στην υπεριώδη ακτινοβολία. Τα ντοπαρισμένα σωματίδια νανοξειδίου του ψευδαργύρου που διερευνήθηκαν στη μελέτη μπορεί να παρουσιάσουν βελτιωμένη απόκριση στο υπεριώδες φως και θερμική απόκριση στις αλλαγές θερμοκρασίας. Οι βιοδοκιμές και ο χαρακτηρισμός της επιφάνειας παρείχαν επίσης στοιχεία ότι οι επιφάνειες διατηρούν τις αντιμικροβιακές τους δράσεις μετά από επαναλαμβανόμενη χρήση. Οι επικαλύψεις πολυουρίας έχουν επίσης υψηλή ανθεκτικότητα με μικρότερο κίνδυνο αποφλοίωσης των επιφανειών. Η ανθεκτικότητα των επιφανειών σε συνδυασμό με τις αντιμικροβιακές δραστηριότητες και την περιβαλλοντική απόκριση των σωματιδίων νανο-ZnO παρέχουν βελτιώσεις στις δυνατότητές τους για πρακτικές εφαρμογές σε ποικίλες ρυθμίσεις και βιομηχανίες. μετάδοση HPAI σε χώρους υγειονομικής περίθαλψης. 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 ακόμη σε αρχικό στάδιο, αναμφίβολα σύντομα θα βγει από το εργαστήριο και στην εμπορική σφαίρα.
Ώρα δημοσίευσης: Νοε-10-2021