Антымікробныя полімачавінныя пакрыцці з легаваннем рэдказямельных элементаў

Антымікробныя полімачавінныя пакрыцці з часціцамі нанааксіду цынку, легаванага рэдказямельнымі элементамі

Крыніца: AZO MATERIALS Пандэмія Covid-19 прадэманстравала вострую патрэбу ў антывірусных і антымікробных пакрыццях для паверхняў у грамадскіх месцах і ўстановах аховы здароўя. Нядаўняе даследаванне, апублікаванае ў кастрычніку 2021 года ў часопісе Microbial Biotechnology, прадэманстравала хуткі прэпарат з нана-аксідам цынку для полімачавінных пакрыццяў, які імкнецца вырашыць гэтую праблему. Патрэба ў гігіенічных паверхнях Як паказалі шматлікія ўспышкі інфекцыйных захворванняў, паверхні з'яўляюцца крыніцай перадачы патагенаў. Вострая патрэба ў хуткіх, эфектыўных і нетаксічных хімічных рэчывах, а таксама антымікробных і антывірусных паверхневых пакрыццях стымулявала інавацыйныя даследаванні ў галіне біятэхналогіі, прамысловай хіміі і матэрыялазнаўства. Паверхневыя пакрыцці з антывірусным і антымікробным дзеяннем могуць знізіць рызыку перадачы вірусаў і знішчыць біяструктуры і мікраарганізмы пры кантакце. Яны перашкаджаюць росту мікраарганізмаў праз парушэнне клеткавых мембран. Яны таксама паляпшаюць уласцівасці паверхні, такія як каразійная ўстойлівасць і даўгавечнасць. Паводле звестак Еўрапейскага цэнтра па кантролі і прафілактыцы захворванняў, 4 мільёны чалавек (прыкладна ўдвая больш насельніцтва Нью-Мексіка) штогод у свеце заражаюцца інфекцыяй, звязанай з аховай здароўя. Гэта прыводзіць да каля 37 000 смерцяў па ўсім свеце, прычым сітуацыя асабліва дрэнная ў краінах, якія развіваюцца, дзе людзі могуць не мець доступу да належнай санітарнай і гігіенічнай інфраструктуры аховы здароўя. У заходнім свеце HCAI з'яўляюцца шостай па велічыні прычынай смерці. Усё схільна да забруджвання мікробамі і вірусамі - ежа, абсталяванне, паверхні і сцены, а таксама тэкстыль - толькі некаторыя прыклады. Нават рэгулярныя графікі санітарыі могуць не знішчыць усіх мікробаў, якія прысутнічаюць на паверхнях, таму існуе вострая неабходнасць распрацоўкі нетаксічных паверхневых пакрыццяў, якія прадухіляюць рост мікробаў. У выпадку з Covid-19 даследаванні паказалі, што вірус можа заставацца актыўным на часта дакрананых паверхнях з нержавеючай сталі і пластыка да 72 гадзін, што сведчыць аб вострай неабходнасці паверхневых пакрыццяў з антывіруснымі ўласцівасцямі. Антымікробныя паверхні выкарыстоўваюцца ў медыцынскіх установах больш за дзесяць гадоў, у тым ліку для кантролю ўспышак MRSA. Аксід цынку - шырока вывучанае антымікробнае хімічнае злучэнне. Аксід цынку (ZnO) валодае магутнымі антымікробнымі і антывіруснымі ўласцівасцямі. Выкарыстанне ZnO інтэнсіўна даследавалася ў апошнія гады ў якасці актыўнага інгрэдыента ў шматлікіх антымікробных і антывірусных хімічных рэчывах. Шматлікія даследаванні таксічнасці паказалі, што ZnO ​​практычна не таксічны для людзей і жывёл, але вельмі эфектыўны ў парушэнні клетачных абалонак мікраарганізмаў. Механізмы знішчэння мікраарганізмаў аксідам цынку можна растлумачыць некалькімі ўласцівасцямі. Іоны Zn2+ вызваляюцца пры частковым растварэнні часціц аксіду цынку, што парушае далейшую антымікробную актыўнасць нават у іншых прысутных мікробах, а таксама пры непасрэдным кантакце з клеткавымі сценкамі і вызваленні актыўных формаў кіслароду. Антымікробная актыўнасць аксіду цынку дадаткова звязана з памерам і канцэнтрацыяй часціц: меншыя часціцы і растворы наначасціц цынку з больш высокай канцэнтрацыяй валодаюць павышанай антымікробнай актыўнасцю. Наначасціцы аксіду цынку меншага памеру лягчэй пранікаюць у мембрану мікробных клетак з-за іх вялікай плошчы міжфазнай паверхні. Шматлікія даследаванні, асабліва нядаўна па Sars-CoV-2, высветлілі падобнае эфектыўнае дзеянне супраць вірусаў. Выкарыстанне пакрыццяў з нанааксіду цынку і полімачавіны, легаваных паўторна, для стварэння паверхняў з палепшанымі антымікробнымі ўласцівасцямі. Каманда Лі, Лю, Яо і Нарасімалу прапанавала метад хуткага атрымання антымікробных пакрыццяў з полімачавіны шляхам увядзення часціц нанааксіду цынку, легаваных рэдказямельнымі элементамі, створаных шляхам змешвання наначасціц з рэдказямельнымі элементамі ў азотнай кіслаце. Наначасціцы ZnO былі легаваныя цэрыем (Ce), празеадымам (Pr), лантанам (LA) і гадалініем (Gd). Было ўстаноўлена, што часціцы нанааксіду цынку, легаваныя лантанам, на 85% эфектыўныя супраць бактэрыяльных штамаў P. aeruginosa і E. Coli. Гэтыя наначасціцы таксама застаюцца на 83% эфектыўнымі ў знішчэнні мікробаў нават пасля 25 хвілін уздзеяння ультрафіялетавага выпраменьвання. Легаваныя часціцы нанааксіду цынку, даследаваныя ў даследаванні, могуць прадэманстраваць палепшаную рэакцыю на ультрафіялетавае выпраменьванне і цеплавую рэакцыю на змены тэмпературы. Біялагічныя аналізы і характарыстыка паверхняў таксама пацвердзілі, што паверхні захоўваюць сваю антымікробную актыўнасць пасля шматразовага выкарыстання. Пакрыцці з полімачавіны таксама маюць высокую трываласць з меншай рызыкай адслойвання паверхняў. Даўгавечнасць паверхняў у спалучэнні з антымікробнай актыўнасцю і рэакцыяй наначасціц ZnO на навакольнае асяроддзе паляпшаюць іх патэнцыял для практычнага прымянення ў розных умовах і галінах прамысловасці. Патэнцыйнае выкарыстанне Гэта даследаванне паказвае велізарны патэнцыял для кантролю будучых успышак і спынення перадачы высокапатогенных ВІЧ у медыцынскіх установах. Існуе таксама патэнцыял для іх выкарыстання ў харчовай прамысловасці для забеспячэння антымікробнай упакоўкі і валокнаў, паляпшаючы якасць і тэрмін прыдатнасці харчовых прадуктаў у будучыні. Хоць гэта даследаванне ўсё яшчэ знаходзіцца ў зачаткавым стане, яно, несумненна, хутка выйдзе з лабараторый у камерцыйную сферу.