Antimikrobiset polyureapinnoitteet, joissa on harvinaisia maametalliseostettuja nanosinkkioksidihiukkasia
lähde:AZO MATERIALSCovid-19-pandemia on osoittanut, että julkisten tilojen ja terveydenhuoltoympäristöjen pinnoille tarvitaan kiireellisesti antiviraalisia ja antimikrobisia pinnoitteita. Tuore tutkimus, joka julkaistiin lokakuussa 2021 Microbial Biotechnology -lehdessä, on osoittanut nopean nanosinkkioksidilla seostetun valmisteen polyureapinnoitteille, joka pyrkii ratkaisemaan tämän ongelman. Hygieenisten pintojen tarve Kuten useat tartuntatautiepidemiat osoittavat, pinnat ovat patogeenien lähde. tarttuminen. Kiireellinen tarve saada nopeita, tehokkaita ja myrkyttömiä kemikaaleja sekä antimikrobisia ja antiviraalisia pintapinnoitteita on vauhdittanut innovatiivista tutkimusta biotekniikan, teollisuuskemian ja materiaalitieteen aloilla. Pintapinnoitteet, joilla on antiviraalinen ja antimikrobinen vaikutus, voivat vähentää viruksen leviämisen riskiä ja tappaa biorakenteita ja mikro-organismeja kosketuksessa. Ne estävät mikro-organismien kasvua solukalvon hajoamisen kautta. Ne myös parantavat pinnan ominaisuuksia, kuten korroosionkestävyyttä ja kestävyyttä. Euroopan tautien valvonta- ja ehkäisykeskuksen mukaan 4 miljoonaa ihmistä (noin kaksi kertaa New Mexicon väestö) saa vuosittain terveydenhuoltoon liittyvän infektion. Tämä johtaa noin 37 000 kuolemaan maailmanlaajuisesti, ja tilanne on erityisen huono kehitysmaissa, joissa ihmisillä ei ehkä ole pääsyä asianmukaiseen sanitaatio- ja terveydenhuollon hygieniainfrastruktuuriin. Länsimaissa HCAI-taudit ovat kuudenneksi suurin kuolinsyy. Mikrobien ja virusten saastuttamalle on alttiita kaikki – ruoka, laitteet, pinnat ja seinät sekä tekstiilit ovat vain esimerkkejä. Edes säännölliset sanitaatioaikataulut eivät välttämättä tapa kaikkia pinnoilla olevia mikrobeja, joten on kipeä tarve kehittää myrkyttömät pintapinnoitteet, jotka estävät mikrobien kasvun. Covid-19:n tapauksessa tutkimukset ovat osoittaneet, että virus voi pysyä aktiivisena usein kosketetuille ruostumattomille teräs- ja muovipinnoille jopa 72 tunnin ajan, mikä osoittaa kiireellisen tarpeen pintapinnoitteille, joilla on antiviraalisia ominaisuuksia. Antimikrobisia pintoja on käytetty terveydenhuollossa yli vuosikymmenen ajan, ja niitä on käytetty MRSA-epidemioiden hallintaan. Sinkkioksidi – laajalti tutkittu antimikrobinen kemiallinen yhdiste Sinkkioksidilla (ZnO) on voimakkaita antimikrobisia ja virustenvastaisia ominaisuuksia. ZnO:n käyttöä on tutkittu intensiivisesti viime vuosina useiden antimikrobisten ja virustenvastaisten kemikaalien vaikuttavana aineena. Lukuisat toksisuustutkimukset ovat osoittaneet, että ZnO on käytännöllisesti katsoen myrkytön ihmisille ja eläimille, mutta se on erittäin tehokas mikro-organismien solukuoren katkaisemisessa. Sinkkioksidin mikro-organismien tappamismekanismien voidaan katsoa johtuvan muutamista ominaisuuksista. Zn2+-ioneja vapautuu sinkkioksidihiukkasten osittaisen liukenemisen seurauksena, mikä häiritsee lisäantimikrobista aktiivisuutta myös muissa läsnä olevissa mikrobeissa, sekä suorassa kosketuksessa soluseinien kanssa ja reaktiivisten happilajien vapautuessa. Sinkkioksidin antimikrobinen aktiivisuus liittyy lisäksi hiukkaskokoon ja pitoisuuteen. : pienemmät hiukkaset ja korkeampi konsentraatio sinkkinanohiukkasten liuokset ovat lisänneet antimikrobista aktiivisuutta. Sinkkioksidin nanohiukkaset, jotka ovat kooltaan pienempiä, tunkeutuvat helpommin mikrobisolukalvoon suuren rajapinta-alueensa vuoksi. Monet tutkimukset, erityisesti Sars-CoV-2:sta viime aikoina, ovat selventäneet yhtä tehokkaan toiminnan viruksia vastaan. Uudelleenseostettujen nanosinkkioksidi- ja polyureapinnoitteiden käyttäminen ylivertaisten antimikrobisten ominaisuuksien omaavien pintojen luomiseenLi, Liu, Yao ja Narasimalun tiimi on ehdottanut menetelmä antimikrobisten polyureapinnoitteiden nopeaan valmistukseen ottamalla käyttöön harvinaisten maametallien seostettuja Nano-sinkkioksidihiukkaset, jotka syntyivät sekoittamalla nanopartikkeleita harvinaisten maametallien kanssa typpihapossa. ZnO-nanohiukkaset seostettiin ceriumilla (Ce), praseodyymillä (Pr), lantaanilla (LA) ja gadoliniumilla (Gd.) Lantaanilla seostettu nano-sinkki Oksidihiukkasten havaittiin olevan 85 % tehokkaita P. aeruginosaa ja E. Coli -bakteeria vastaan Nämä nanohiukkaset pysyvät myös 83 % tehokkaina mikrobien tappamisessa jopa 25 minuutin UV-valolle altistumisen jälkeen. Tutkimuksessa tutkitut seostetut nano-sinkkioksidihiukkaset voivat osoittaa parantunutta UV-valovastetta ja lämpövastetta lämpötilan muutoksiin. Biotestit ja pinnan karakterisointi antoivat myös näyttöä siitä, että pinnat säilyttävät antimikrobisen aktiivisuutensa toistuvan käytön jälkeen. Polyureapinnoitteilla on myös korkea kestävyys ja pienempi pintojen irtoamisen riski. Pintojen kestävyys yhdistettynä nano-ZnO-hiukkasten antimikrobiseen toimintaan ja ympäristövasteeseen parantavat niiden potentiaalia käytännön sovelluksiin useissa eri ympäristöissä ja teollisuudenaloilla. Mahdolliset käyttötarkoitukset Tämä tutkimus osoittaa valtavasti potentiaalia tulevien epidemioiden hallinnassa ja taudin pysäyttämisessä. HPAI-tautien leviäminen terveydenhuollossa. Niillä on myös potentiaalia käyttää elintarviketeollisuudessa antimikrobisia pakkauksia ja kuituja, jotka parantavat elintarvikkeiden laatua ja säilyvyyttä tulevaisuudessa. Vaikka tämä tutkimus on vielä lapsenkengissään, se on epäilemättä pian siirtymässä pois laboratoriosta kaupalliseen käyttöön.
Postitusaika: 10.11.2021