Recubrimientos antimicrobianos de poliurea con partículas de nanoóxido de zinc dopadas con tierras raras
fuente: MATERIALES AZO La pandemia de Covid-19 ha demostrado la necesidad urgente de recubrimientos antivirales y antimicrobianos para superficies en espacios públicos y entornos sanitarios. Una investigación reciente publicada en octubre de 2021 en la revista Microbial Biotechnology ha demostrado una preparación rápida dopada con nanoóxido de zinc para recubrimientos de poliurea que busca abordar este problema. La necesidad de superficies higiénicas Como lo demuestran múltiples brotes de enfermedades transmisibles, las superficies son una fuente de patógenos. transmisión. La necesidad apremiante de productos químicos y recubrimientos de superficies antimicrobianos y antivirales rápidos, eficaces y no tóxicos ha estimulado investigaciones innovadoras en los campos de la biotecnología, la química industrial y la ciencia de los materiales. Los recubrimientos de superficies con acción antiviral y antimicrobiana pueden reducir el riesgo de transmisión viral. y matar bioestructuras y microorganismos al contacto. Impiden el crecimiento de microorganismos mediante la alteración de la membrana celular. También mejoran las propiedades de la superficie, como la resistencia a la corrosión y la durabilidad. Según el Centro Europeo para el Control y la Prevención de Enfermedades, 4 millones de personas (aproximadamente el doble de la población de Nuevo México) en todo el mundo adquieren cada año una infección asociada a la atención sanitaria. Esto provoca alrededor de 37.000 muertes en todo el mundo, y la situación es especialmente mala en los países en desarrollo, donde las personas pueden no tener acceso a una infraestructura adecuada de saneamiento e higiene sanitaria. En el mundo occidental, las IAAS son la sexta causa de muerte. Todo es susceptible a la contaminación por microbios y virus: los alimentos, los equipos, las superficies y paredes y los textiles son sólo algunos ejemplos. Incluso los programas regulares de saneamiento pueden no matar todos los microbios presentes en las superficies, por lo que existe una necesidad apremiante de desarrollar recubrimientos de superficie no tóxicos que impidan el crecimiento microbiano. En el caso de Covid-19, los estudios han demostrado que el virus puede permanecer activo. en superficies de acero inoxidable y plástico que se tocan con frecuencia durante hasta 72 horas, lo que demuestra la necesidad urgente de recubrimientos de superficies con propiedades antivirales. Las superficies antimicrobianas se han utilizado en entornos sanitarios durante más de una década y se han utilizado para controlar los brotes de MRSA. Óxido de zinc: un compuesto químico antimicrobiano ampliamente explorado El óxido de zinc (ZnO) tiene potentes propiedades antimicrobianas y antivirales. El uso de ZnO se ha explorado intensamente en los últimos años como ingrediente activo en numerosos productos químicos antimicrobianos y antivirales. Numerosos estudios de toxicidad han encontrado que el ZnO prácticamente no es tóxico para humanos y animales, pero es muy eficaz para alterar las envolturas celulares de los microorganismos. Los mecanismos de destrucción de microorganismos del óxido de zinc se pueden atribuir a algunas propiedades. Los iones Zn2+ se liberan mediante la disolución parcial de partículas de óxido de zinc que interrumpen una mayor actividad antimicrobiana incluso en otros microbios presentes, así como el contacto directo con las paredes celulares y la liberación de especies reactivas de oxígeno. La actividad antimicrobiana del óxido de zinc está además relacionada con el tamaño y la concentración de las partículas. : las partículas más pequeñas y las soluciones de mayor concentración de nanopartículas de zinc tienen una mayor actividad antimicrobiana. Las nanopartículas de óxido de zinc que son de menor tamaño penetran más fácilmente en la membrana celular microbiana debido a su gran área interfacial. Muchos estudios, particularmente sobre Sars-CoV-2 recientemente, han dilucidado una acción igualmente efectiva contra los virus. Uso de recubrimientos de poliurea y óxido de nano-zinc dopado RE para crear superficies con propiedades antimicrobianas superiores El equipo de Li, Liu, Yao y Narasimalu ha propuesto un método para preparar rápidamente recubrimientos de poliurea antimicrobianos mediante la introducción de nanopartículas de óxido de zinc dopadas con tierras raras creadas mezclando las nanopartículas con tierras raras en ácido nítrico. Las nanopartículas de ZnO se doparon con cerio (Ce), praseodimio (Pr), lantano ( LA), y se descubrió que las partículas de nanoóxido de zinc dopadas con gadolinio (Gd.) lantano tienen una eficacia del 85 % contra las cepas bacterianas de P. aeruginosa y E. coli. Estas nanopartículas también siguen teniendo una eficacia del 83 % para matar microbios, incluso después de 25 minutos. de exposición a la luz ultravioleta. Las partículas de nanoóxido de zinc dopadas exploradas en el estudio pueden mostrar una mejor respuesta a la luz ultravioleta y a la respuesta térmica a los cambios de temperatura. Los bioensayos y la caracterización de superficies también proporcionaron evidencia de que las superficies conservan sus actividades antimicrobianas después de un uso repetido. Los recubrimientos de poliurea también tienen una alta durabilidad con menos riesgo de desprenderse de las superficies. La durabilidad de las superficies, junto con las actividades antimicrobianas y la respuesta ambiental de las partículas de nano-ZnO, brindan mejoras a su potencial para aplicaciones prácticas en una variedad de entornos e industrias. Usos potenciales Esta investigación muestra un enorme potencial para controlar futuros brotes y detener la transmisión de IAAP en entornos sanitarios. También existe la posibilidad de que se utilicen en la industria alimentaria para proporcionar fibras y envases antimicrobianos, mejorando la calidad y la vida útil de los productos alimenticios en el futuro. Si bien esta investigación aún está en sus inicios, sin duda pronto saldrá del laboratorio y pasará a la esfera comercial.
Hora de publicación: 10-nov-2021