Антимікробні полісечовинні покриття з рідкоземельними частинками нанооксиду цинку
Джерело: AZO MATERIALS. Пандемія Covid-19 продемонструвала нагальну потребу в антивірусних і антимікробних покриттях для поверхонь у громадських місцях і закладах охорони здоров’я.Нещодавнє дослідження, опубліковане в жовтні 2021 року в журналі Microbial Biotechnology, продемонструвало швидкий препарат із добавкою нанооксиду цинку для покриттів із полісечовини, який спрямований на вирішення цієї проблеми. Потреба в гігієнічних поверхнях Як показали численні спалахи інфекційних захворювань, поверхні є джерелом патогенів спосіб передавання.Нагальна потреба в швидких, ефективних і нетоксичних хімічних речовинах, антимікробних і противірусних покриттях для поверхонь спонукала до інноваційних досліджень у сферах біотехнології, промислової хімії та матеріалознавства. Поверхневі покриття з противірусною та протимікробною дією можуть знизити ризик передачі вірусу і вбивати біоструктури та мікроорганізми при контакті.Вони перешкоджають росту мікроорганізмів через руйнування клітинної мембрани.Вони також покращують властивості поверхні, такі як стійкість до корозії та довговічність. За даними Європейського центру контролю та профілактики захворювань, 4 мільйони людей (приблизно вдвічі більше населення Нью-Мексико) у всьому світі щорічно отримують інфекцію, пов’язану з наданням медичної допомоги.Це призводить до близько 37 000 смертей у всьому світі, особливо погана ситуація в країнах, що розвиваються, де люди можуть не мати доступу до належної санітарії та гігієнічної інфраструктури.У західному світі HCAI є шостою за величиною причиною смерті. Усе чутливе до зараження мікробами та вірусами – їжа, обладнання, поверхні та стіни, а також текстиль – лише деякі приклади.Навіть регулярні санітарні графіки можуть не вбити всі мікроби, присутні на поверхнях, тому існує нагальна потреба в розробці нетоксичних покриттів для поверхонь, які запобігатимуть росту мікробів. У випадку Covid-19 дослідження показали, що вірус може залишатися активним на поверхнях з нержавіючої сталі та пластику, яких часто торкаються, до 72 годин, демонструючи нагальну потребу в покриттях поверхонь з антивірусними властивостями.Антимікробні поверхні використовуються в закладах охорони здоров’я більше десятиліття для боротьби зі спалахами MRSA. Оксид цинку – широко досліджена антимікробна хімічна сполука Оксид цинку (ZnO) має потужні антимікробні та противірусні властивості.Використання ZnO інтенсивно досліджується в останні роки як активного інгредієнта в численних протимікробних і противірусних хімікатах.Численні дослідження токсичності показали, що ZnO практично нетоксичний для людей і тварин, але дуже ефективний у руйнуванні клітинних оболонок мікроорганізмів. Механізми знищення мікроорганізмів оксидом цинку можна пояснити декількома властивостями.Іони Zn2+ вивільняються шляхом часткового розчинення частинок оксиду цинку, що порушує подальшу антимікробну активність навіть у інших присутніх мікробів, а також при прямому контакті зі стінками клітин і вивільненні активних форм кисню. Антимікробна активність оксиду цинку додатково пов’язана з розміром і концентрацією частинок. : більш дрібні частинки та більш висока концентрація розчинів наночастинок цинку мають підвищену антимікробну активність.Наночастинки оксиду цинку меншого розміру легше проникають у мембрану мікробної клітини завдяки великій площі поверхні.Багато досліджень, зокрема Sars-CoV-2 останнім часом, з’ясували таку ж ефективну дію проти вірусів. Використання RE-допованих нанооксиду цинку та полісечовини покриттів для створення поверхонь із чудовими антимікробними властивостями Команда Лі, Лю, Яо та Нарасімалу запропонувала метод швидкого виготовлення антимікробних покриттів із полісечовини шляхом введення наночастинок оксиду цинку, легованих рідкоземельними елементами, створених шляхом змішування наночастинок із рідкоземельними елементами в азотній кислоті. Наночастинки ZnO були леговані церієм (Ce), празеодимом (Pr), лантаном ( LA) і наночастинки оксиду цинку, леговані гадолінієм (Gd.) і лантаном, виявилися ефективними на 85% проти штамів бактерій P. aeruginosa та E. Coli. Ці наночастинки також залишаються ефективними на 83% у знищенні мікробів навіть через 25 хвилин. впливу ультрафіолетового світла.Доповані наночастинки оксиду цинку, досліджені в дослідженні, можуть продемонструвати покращену реакцію на ультрафіолетове світло та теплову реакцію на зміни температури.Біологічні аналізи та характеристика поверхні також показали, що поверхні зберігають свою антимікробну дію після багаторазового використання. Полісечовинні покриття також мають високу міцність із меншим ризиком відшарування поверхонь.Довговічність поверхонь у поєднанні з антимікробною діяльністю та реакцією на наночастинки ZnO на навколишнє середовище покращує їхній потенціал для практичного застосування в різноманітних умовах і галузях промисловості. Потенційне використання. Це дослідження демонструє величезний потенціал для контролю майбутніх спалахів і припинення передача HPAI в медичних закладах.Також існує потенціал для їх використання в харчовій промисловості для виготовлення антимікробної упаковки та волокон, покращуючи якість і термін зберігання харчових продуктів у майбутньому.Незважаючи на те, що ці дослідження все ще знаходяться на зародковому етапі, вони, безсумнівно, незабаром перемістяться з лабораторії в комерційну сферу.
Час публікації: 10 листопада 2021 р