दुर्मिळ पृथ्वी-डोपसह अँटीमाइक्रोबियल पॉलीयुरिया कोटिंग्स

दुर्मिळ पृथ्वी-डोप केलेले नॅनो-झिंक ऑक्साईड कणांसह अँटीमाइक्रोबियल पॉलीयुरिया कोटिंग्ज

स्रोत:अझो मटेरिअल्सकोविड-19 साथीच्या आजाराने सार्वजनिक जागा आणि आरोग्यसेवा वातावरणातील पृष्ठभागांसाठी अँटीव्हायरल आणि अँटीमाइक्रोबियल कोटिंग्सची तातडीची गरज दाखवून दिली आहे. मायक्रोबियल बायोटेक्नॉलॉजी जर्नलमध्ये ऑक्टोबर 2021 मध्ये प्रकाशित झालेल्या अलीकडील संशोधनाने पॉलीयुरिया कोटिंग्जसाठी जलद नॅनो-झिंक ऑक्साईड डोपेड तयारी दर्शविली आहे जी या समस्येचे निराकरण करण्याचा प्रयत्न करते. आरोग्यदायी पृष्ठभागांची आवश्यकतासंसर्गजन्य रोगांच्या अनेक उद्रेकांद्वारे दर्शविल्याप्रमाणे, पृष्ठभाग रोगजनकांचे स्त्रोत आहेत. संसर्ग. जलद, प्रभावी आणि गैर-विषारी रसायने आणि प्रतिजैविक आणि विषाणूविरोधी पृष्ठभागाच्या कोटिंग्जच्या आवश्यकतेमुळे जैवतंत्रज्ञान, औद्योगिक रसायनशास्त्र आणि पदार्थ विज्ञान या क्षेत्रांमध्ये नाविन्यपूर्ण संशोधनास चालना मिळाली आहे. अँटीव्हायरल आणि प्रतिजैविक कृतीसह पृष्ठभागावरील कोटिंग्स विषाणूंच्या संक्रमणाचा धोका कमी करू शकतात. आणि संपर्क झाल्यावर जैव संरचना आणि सूक्ष्मजीव नष्ट करतात. ते सेल्युलर झिल्लीच्या व्यत्ययाद्वारे सूक्ष्मजीवांच्या वाढीस अडथळा आणतात. ते पृष्ठभागाच्या गुणधर्मांमध्ये देखील सुधारणा करतात, जसे की गंज प्रतिकार आणि टिकाऊपणा. युरोपियन सेंटर फॉर डिसीज कंट्रोल अँड प्रिव्हेंशनच्या मते, जगभरात दरवर्षी 4 दशलक्ष लोक (न्यू मेक्सिकोच्या लोकसंख्येच्या दुप्पट) हेल्थकेअर-संबंधित संसर्ग घेतात. यामुळे जगभरात सुमारे 37,000 मृत्यू होतात, विशेषतः विकसनशील देशांमध्ये परिस्थिती वाईट आहे जिथे लोकांना योग्य स्वच्छता आणि आरोग्यसेवा स्वच्छता पायाभूत सुविधा उपलब्ध नसतात. पाश्चात्य जगामध्ये, HCAI हे मृत्यूचे सहावे सर्वात मोठे कारण आहे. सर्व काही सूक्ष्मजंतू आणि विषाणूंद्वारे दूषित होण्यास संवेदनाक्षम आहे - अन्न, उपकरणे, पृष्ठभाग आणि भिंती आणि कापड ही काही उदाहरणे आहेत. अगदी नियमित स्वच्छतेचे वेळापत्रक देखील पृष्ठभागावर उपस्थित असलेल्या प्रत्येक सूक्ष्मजंतूला मारून टाकू शकत नाही, त्यामुळे सूक्ष्मजीवांची वाढ होण्यापासून प्रतिबंधित करणारे गैर-विषारी पृष्ठभाग कोटिंग्ज विकसित करणे आवश्यक आहे. कोविड-19 च्या बाबतीत, अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की विषाणू सक्रिय राहू शकतो. वारंवार स्पर्श केलेल्या स्टेनलेस स्टील आणि प्लॅस्टिकच्या पृष्ठभागावर 72 तासांपर्यंत, अँटीव्हायरल गुणधर्म असलेल्या पृष्ठभागाच्या कोटिंग्जची तातडीची आवश्यकता दर्शवते. MRSA उद्रेकांवर नियंत्रण ठेवण्यासाठी एक दशकाहून अधिक काळ हेल्थकेअर सेटिंग्जमध्ये अँटीमाइक्रोबियल पृष्ठभागांचा वापर केला जात आहे. झिंक ऑक्साईड - एक व्यापकपणे शोधलेले प्रतिजैविक रासायनिक कंपाउंडझिंक ऑक्साईड (ZnO) मध्ये शक्तिशाली प्रतिजैविक आणि अँटीव्हायरल गुणधर्म आहेत. ZnO चा वापर अलिकडच्या वर्षांत असंख्य प्रतिजैविक आणि विषाणूविरोधी रसायनांमध्ये सक्रिय घटक म्हणून गहनपणे शोधला गेला आहे. असंख्य विषाक्तता अभ्यासात असे आढळून आले आहे की ZnO मानव आणि प्राण्यांसाठी अक्षरशः गैर-विषारी आहे परंतु सूक्ष्मजीवांच्या सेल्युलर लिफाफेमध्ये व्यत्यय आणण्यासाठी अत्यंत प्रभावी आहे. झिंक ऑक्साईडच्या सूक्ष्मजीव-मारण्याची यंत्रणा काही गुणधर्मांमुळे कारणीभूत ठरू शकते. Zn2+ आयन झिंक ऑक्साईड कणांच्या आंशिक विरघळण्याद्वारे सोडले जातात जे इतर सूक्ष्मजंतूंमध्ये देखील पुढील प्रतिजैविक क्रियाकलाप व्यत्यय आणतात, तसेच पेशींच्या भिंतींशी थेट संपर्क साधतात आणि प्रतिक्रियाशील ऑक्सिजन प्रजाती सोडतात. झिंक ऑक्साईड प्रतिजैविक क्रिया अतिरिक्त कणांच्या आकार आणि एकाग्रतेशी जोडलेली असते. : झिंक नॅनोकणांच्या लहान कण आणि उच्च एकाग्रतेच्या द्रावणामुळे प्रतिजैविक क्रिया वाढली आहे. झिंक ऑक्साइड नॅनोकण जे आकाराने लहान असतात ते त्यांच्या मोठ्या इंटरफेसियल क्षेत्रामुळे मायक्रोबियल सेल झिल्लीमध्ये अधिक सहजपणे प्रवेश करतात. अलीकडेच, विशेषत: Sars-CoV-2 मधील अनेक अभ्यासांनी विषाणूंविरूद्ध समान प्रभावी कारवाई स्पष्ट केली आहे. उत्कृष्ट प्रतिजैविक गुणधर्मांसह पृष्ठभाग तयार करण्यासाठी आरई-डोपड नॅनो-झिंक ऑक्साईड आणि पॉलीयुरिया कोटिंग्जचा वापर करून ली, लिऊ, याओ आणि नरसिमालू यांच्या टीमने प्रस्तावित केले आहे. नायट्रिक ऍसिडमध्ये दुर्मिळ पृथ्वीसह नॅनोकणांचे मिश्रण करून तयार केलेले दुर्मिळ-पृथ्वी-डोप केलेले नॅनो-झिंक ऑक्साईड कण सादर करून अँटीमाइक्रोबियल पॉलीयुरिया कोटिंग्ज वेगाने तयार करण्याची पद्धत. ZnO नॅनोकण Cerium (Ce), Praseodymium (Pr), लॅन्थॅनम (Pr) सह डोप केलेले होते. LA), आणि गॅडोलिनियम (Gd.) लॅन्थॅनम-डोप केलेले नॅनो-झिंक ऑक्साईड कण P. aeruginosa आणि E. Coli जिवाणू स्ट्रेन विरुद्ध 85% प्रभावी असल्याचे आढळले. हे नॅनोकण 25 मिनिटांनंतरही सूक्ष्मजीवांना मारण्यात 83% प्रभावी राहतात. अतिनील प्रकाशाच्या प्रदर्शनामुळे. अभ्यासात शोधलेले डोप केलेले नॅनो-झिंक ऑक्साईड कण सुधारित अतिनील प्रकाश प्रतिसाद आणि तापमान बदलांना थर्मल प्रतिसाद दर्शवू शकतात. बायोअसे आणि पृष्ठभागाच्या वैशिष्ट्यांनी देखील पुरावे दिले आहेत की पृष्ठभाग वारंवार वापरल्यानंतर त्यांच्या प्रतिजैविक क्रिया टिकवून ठेवतात. पॉलियुरिया कोटिंग्समध्ये पृष्ठभाग सोलण्याचा कमी धोका असलेल्या उच्च टिकाऊपणा देखील असतो. प्रतिजैविक क्रियाकलाप आणि नॅनो-झेडएनओ कणांच्या पर्यावरणीय प्रतिसादासह पृष्ठभागांची टिकाऊपणा विविध सेटिंग्ज आणि उद्योगांमध्ये व्यावहारिक अनुप्रयोगांसाठी त्यांच्या संभाव्यतेमध्ये सुधारणा प्रदान करते. संभाव्य उपयोग हे संशोधन भविष्यातील उद्रेकांवर नियंत्रण ठेवण्यासाठी आणि रोखण्यासाठी प्रचंड क्षमता दर्शवते. आरोग्य सेवा सेटिंग्जमध्ये HPAI चे प्रसारण. भविष्यात अन्नपदार्थांची गुणवत्ता आणि शेल्फ-लाइफ सुधारण्यासाठी, प्रतिजैविक पॅकेजिंग आणि फायबर प्रदान करण्यासाठी अन्न उद्योगात त्यांचा वापर करण्याची क्षमता देखील आहे. हे संशोधन बाल्यावस्थेत असताना, ते लवकरच प्रयोगशाळेतून बाहेर पडून व्यावसायिक क्षेत्रात येणार यात शंका नाही.