Antimikrobiální polymočovinové povlaky s částicemi nano-oxidu zinku dopovaného vzácnými zeminami
zdroj:AZO MATERIÁLY Pandemie Covid-19 prokázala naléhavou potřebu antivirových a antimikrobiálních povlaků na povrchy ve veřejných prostorách a zdravotnických zařízeních.Nedávný výzkum publikovaný v říjnu 2021 v časopise Microbial Biotechnology prokázal rychlý nano-oxid zinečnatý dopovaný přípravek pro polymočovinové povlaky, který se snaží tento problém vyřešit. Potřeba hygienických povrchů Jak dokazují četné propuknutí přenosných nemocí, povrchy jsou zdrojem patogenů přenos.Naléhavá potřeba rychlých, účinných a netoxických chemikálií a antimikrobiálních a antivirových povrchových nátěrů podnítila inovativní výzkum v oblasti biotechnologie, průmyslové chemie a materiálové vědy. Povrchové nátěry s antivirovým a antimikrobiálním účinkem mohou snížit riziko přenosu viru a při kontaktu zabíjí biostruktury a mikroorganismy.Narušováním buněčné membrány brání růstu mikroorganismů.Zlepšují také vlastnosti povrchu, jako je odolnost proti korozi a trvanlivost. Podle Evropského centra pro kontrolu a prevenci nemocí onemocní ročně 4 miliony lidí (asi dvojnásobek populace Nového Mexika) celosvětově infekcí spojenou se zdravotní péčí.To vede k přibližně 37 000 úmrtí po celém světě, přičemž situace je obzvláště špatná v rozvojových zemích, kde lidé nemusí mít přístup k řádné hygienické a zdravotnické infrastruktuře.V západním světě jsou infekce HCAI šestou nejčastější příčinou úmrtí. Vše je náchylné ke kontaminaci mikroby a viry – potraviny, vybavení, povrchy a stěny a textilie jsou jen některé příklady.Ani pravidelné hygienické plány nemusí zabít každého mikroba přítomného na površích, takže je naléhavá potřeba vyvinout netoxické povrchové nátěry, které zabrání mikrobiálnímu růstu. V případě Covid-19 studie ukázaly, že virus může zůstat aktivní. na často dotýkané nerezové a plastové povrchy po dobu až 72 hodin, což dokazuje naléhavou potřebu povrchových nátěrů s antivirovými vlastnostmi.Antimikrobiální povrchy se používají ve zdravotnictví již více než deset let a používají se ke kontrole ohnisek MRSA. Oxid zinečnatý – široce prozkoumaná antimikrobiální chemická sloučenina Oxid zinečnatý (ZnO) má silné antimikrobiální a antivirové vlastnosti.Použití ZnO bylo v posledních letech intenzivně zkoumáno jako aktivní složka mnoha antimikrobiálních a antivirových chemikálií.Četné studie toxicity zjistily, že ZnO je prakticky netoxický pro lidi a zvířata, ale je vysoce účinný při narušování buněčných obalů mikroorganismů. Mechanismus zabíjení mikroorganismů oxidu zinečnatého lze připsat několika vlastnostem.Ionty Zn2+ se uvolňují částečným rozpuštěním částic oxidu zinečnatého, které narušují další antimikrobiální aktivitu i u jiných přítomných mikrobů, a také přímým kontaktem s buněčnými stěnami a uvolňováním reaktivních forem kyslíku. Antimikrobiální aktivita oxidu zinečnatého je navíc spojena s velikostí částic a koncentrací : menší částice a vyšší koncentrace roztoků nanočástic zinku mají zvýšenou antimikrobiální aktivitu.Nanočástice oxidu zinečnatého, které jsou menší velikosti, snadněji pronikají do mikrobiální buněčné membrány, protože mají velkou mezifázovou plochu.Mnoho studií, zejména v poslední době o Sars-CoV-2, objasnilo podobně účinný účinek proti virům. Použití RE-dopovaných nano-oxidových a polymočovinových povlaků k vytvoření povrchů s vynikajícími antimikrobiálními vlastnostmi Tým Li, Liu, Yao a Narasimalu navrhl způsob rychlé přípravy antimikrobiálních polymočovinových povlaků zavedením nanočástic oxidu zinečnatého dopovaných vzácnými zeminami vytvořenými smícháním nanočástic se vzácnými zeminami v kyselině dusičné. Nanočástice ZnO byly dopovány cerem (Ce), praseodymem (Pr), lanthanem ( LA) a Gadolinium (Gd.) Lanthanem dopované částice nano-oxidu zinečnatého byly zjištěny jako 85% účinné proti bakteriálním kmenům P. aeruginosa a E. Coli. Tyto nanočástice také zůstávají 83% účinné při zabíjení mikrobů i po 25 minutách vystavení UV záření.Dopované nanočástice oxidu zinečnatého zkoumané ve studii mohou vykazovat zlepšenou odezvu na UV záření a tepelnou odezvu na změny teploty.Biotesty a charakterizace povrchu také poskytly důkaz, že povrchy si zachovávají své antimikrobiální aktivity i po opakovaném použití. Polymočovinové povlaky mají také vysokou trvanlivost s menším rizikem odlupování povrchů.Odolnost povrchů ve spojení s antimikrobiálními aktivitami a environmentální odezvou částic nano-ZnO poskytuje zlepšení jejich potenciálu pro praktické aplikace v různých prostředích a průmyslových odvětvích. Potenciální použití Tento výzkum ukazuje obrovský potenciál pro kontrolu budoucích ohnisek a zastavení přenos HPAI ve zdravotnických zařízeních.Existuje také potenciál pro jejich použití v potravinářském průmyslu k poskytování antimikrobiálních obalů a vláken, čímž se v budoucnu zlepší kvalita a trvanlivost potravin.I když je tento výzkum teprve v plenkách, nepochybně se brzy přesune z laboratoře do komerční sféry.
Čas odeslání: 10. listopadu 2021