Protimikrobni polisečninski premazi z delci nano-cinkovega oksida, dopiranimi z redko zemljo
vir: AZO MATERIALSPandemija Covid-19 je pokazala nujno potrebo po protivirusnih in protimikrobnih premazih za površine v javnih prostorih in zdravstvenih okoljih.Nedavna raziskava, objavljena oktobra 2021 v reviji Microbial Biotechnology, je pokazala hiter pripravek, dopiran z nano-cinkovim oksidom, za polisečninske premaze, ki skuša rešiti to težavo. Potreba po higienskih površinah Kot dokazujejo številni izbruhi nalezljivih bolezni, so površine vir patogenov prenos.Nujna potreba po hitrih, učinkovitih in nestrupenih kemikalijah ter protimikrobnih in protivirusnih površinskih premazih je spodbudila inovativne raziskave na področju biotehnologije, industrijske kemije in znanosti o materialih. Površinski premazi z protivirusnim in protimikrobnim delovanjem lahko zmanjšajo tveganje za prenos virusov in ob stiku ubijejo biostrukture in mikroorganizme.Zavirajo rast mikroorganizmov z motnjami celične membrane.Izboljšajo tudi lastnosti površine, kot sta odpornost proti koroziji in vzdržljivost. Po podatkih Evropskega centra za nadzor in preprečevanje bolezni 4 milijoni ljudi (približno dvakratnik prebivalstva Nove Mehike) vsako leto po vsem svetu dobijo okužbo, povezano z zdravstveno oskrbo.To vodi do približno 37.000 smrti po vsem svetu, pri čemer so razmere še posebej slabe v državah v razvoju, kjer ljudje morda nimajo dostopa do ustrezne sanitarije in zdravstvene higienske infrastrukture.V zahodnem svetu so HCAI šesti največji vzrok smrti. Vse je dovzetno za kontaminacijo z mikrobi in virusi – hrana, oprema, površine in stene ter tekstil so le nekateri primeri.Tudi redni sanitarni urniki morda ne bodo uničili vseh mikrobov, prisotnih na površinah, zato je nujno treba razviti nestrupene površinske premaze, ki preprečujejo rast mikrobov. V primeru Covid-19 so študije pokazale, da lahko virus ostane aktiven na površinah iz nerjavečega jekla in plastike, ki se jih pogosto dotikamo, do 72 ur, kar kaže na nujno potrebo po površinskih premazih z antivirusnimi lastnostmi.Protimikrobne površine se v zdravstvenih ustanovah uporabljajo že več kot desetletje in se uporabljajo za nadzor izbruhov MRSA. Cinkov oksid – široko raziskana protimikrobna kemična spojina Cinkov oksid (ZnO) ima močne protimikrobne in protivirusne lastnosti.Uporaba ZnO je bila v zadnjih letih intenzivno raziskana kot učinkovina v številnih protimikrobnih in protivirusnih kemikalijah.Številne študije toksičnosti so pokazale, da je ZnO skoraj nestrupen za ljudi in živali, vendar je zelo učinkovit pri motnjah celičnih ovojnic mikroorganizmov. Mehanizme za ubijanje mikroorganizmov cinkovega oksida lahko pripišemo nekaj lastnostim.Ioni Zn2+ se sprostijo z delnim raztapljanjem delcev cinkovega oksida, ki motijo nadaljnjo protimikrobno aktivnost tudi pri drugih prisotnih mikrobih, kot tudi neposredni stik s celičnimi stenami in sproščanje reaktivnih kisikovih vrst. Protimikrobna aktivnost cinkovega oksida je dodatno povezana z velikostjo in koncentracijo delcev : manjši delci in višje koncentracije raztopin cinkovih nanodelcev imajo povečano protimikrobno delovanje.Nanodelci cinkovega oksida, ki so manjši po velikosti, lažje prodrejo v membrano mikrobne celice zaradi svoje velike medfazne površine.Številne študije, zlasti v zadnjem času o Sars-CoV-2, so razjasnile podobno učinkovito delovanje proti virusom. Uporaba RE-dopiranih nano-cinkovega oksida in premazov iz polisečnine za ustvarjanje površin z vrhunskimi protimikrobnimi lastnostmi Ekipa Li, Liu, Yao in Narasimalu je predlagala metoda za hitro pripravo protimikrobnih premazov iz polisečnine z uvedbo delcev nano-cinkovega oksida, dopiranih z redkimi zemljami, ustvarjenih z mešanjem nanodelcev z redko zemljo v dušikovi kislini. Nanodelci ZnO so bili dopirani s cerijem (Ce), prazeodimijem (Pr), lantanom ( LA) in z gadolinijem (Gd.) delci nano-cinkovega oksida, dopiranega z lantanom, so bili 85-odstotno učinkoviti proti bakterijskim sevom P. aeruginosa in E. Coli. Ti nanodelci tudi po 25 minutah ostajajo 83-odstotno učinkoviti pri ubijanju mikrobov. izpostavljenosti UV svetlobi.Delci dopiranega nano-cinkovega oksida, raziskani v študiji, lahko kažejo izboljšan odziv na UV svetlobo in toplotni odziv na temperaturne spremembe.Biološki testi in karakterizacija površin so prav tako dokazali, da površine ohranijo svojo protimikrobno aktivnost po večkratni uporabi. Premazi iz polisečnine imajo tudi visoko vzdržljivost z manjšim tveganjem luščenja s površin.Trajnost površin skupaj s protimikrobnimi aktivnostmi in okoljskim odzivom delcev nano-ZnO zagotavlja izboljšave njihovega potenciala za praktično uporabo v različnih okoljih in panogah. Potencialne uporabe. Ta raziskava kaže ogromen potencial za nadzor prihodnjih izbruhov in zaustavitev prenos HPAI v zdravstvenih ustanovah.Obstajajo tudi možnosti za njihovo uporabo v živilski industriji za zagotavljanje protimikrobne embalaže in vlaken, s čimer bi se izboljšala kakovost in rok uporabnosti živil v prihodnosti.Čeprav so te raziskave še v povojih, se bodo brez dvoma kmalu preselile iz laboratorija v komercialno sfero.
Čas objave: 10. nov. 2021