Antimikrobiële polyurea-coatings mei seldsume ierde-dopearre nano-sinkoksidepartikels
boarne: AZO MATERIALS De Covid-19-pandemy hat de driuwende needsaak foar antivirale en antimikrobiële coatings foar oerflakken yn iepenbiere romten en sûnenssoarchomjouwings oantoand. Resint ûndersyk publisearre yn oktober 2021 yn it tydskrift Microbial Biotechnology hat in rappe nano-sinkokside-dopearre tarieding foar polyurea-coatings oantoand dy't besiket dit probleem oan te pakken. De needsaak foar hygiënyske oerflakken Lykas oantoand troch meardere útbraken fan oerdraachbere sykten, binne oerflakken in boarne fan oerdracht fan patogenen. De driuwende needsaak foar rappe, effektive en net-giftige gemikaliën en antimikrobiële en antivirale oerflakcoatings hat ynnovatyf ûndersyk oanmoedige op it mêd fan biotechnology, yndustriële skiekunde en materiaalwittenskip. Oerflakcoatings mei antivirale en antimikrobiële aksje kinne it risiko op firale oerdracht ferminderje en biostrukturen en mikroorganismen deadzje by kontakt. Se hinderje de groei fan mikroorganismen troch fersteuring fan sellulêre membraan. Se ferbetterje ek eigenskippen fan it oerflak, lykas korrosjebestriding en duorsumens. Neffens it Europeesk Sintrum foar Syktekontrôle en Previnsje krije wrâldwiid 4 miljoen minsken (sawat twa kear de befolking fan Nij-Meksiko) per jier in ynfeksje dy't relatearre is oan sûnenssoarch. Dit liedt ta sawat 37.000 deaden wrâldwiid, wêrby't de situaasje benammen slim is yn ûntwikkelingslannen dêr't minsken miskien gjin tagong hawwe ta goede sanitêre foarsjennings en sûnenssoarchhygiëne-ynfrastruktuer. Yn 'e Westerske wrâld binne HCAI's de sechsde grutste oarsaak fan dea. Alles is gefoelich foar fersmoarging troch mikroben en firussen - iten, apparatuer, oerflakken en muorren, en tekstyl binne mar in pear foarbylden. Sels reguliere sanitaasjeskema's kinne miskien net elke mikrobe dy't oanwêzich is op oerflakken deadzje, dus is d'r in driuwende needsaak om net-giftige oerflakcoatings te ûntwikkeljen dy't foarkomme dat mikrobiële groei plakfynt. Yn it gefal fan Covid-19 hawwe stúdzjes oantoand dat it firus oant 72 oeren aktyf kin bliuwe op faak oanrekke roestfrij stiel en plestik oerflakken, wat de driuwende needsaak foar oerflakcoatings mei antivirale eigenskippen demonstrearret. Antimikrobiële oerflakken wurde al mear as in desennium brûkt yn sûnenssoarchynstellingen, en wurde brûkt om MRSA-útbraken te kontrolearjen. Sinkokside - In breed ûndersochte antimikrobiële gemyske ferbining Sinkokside (ZnO) hat krêftige antimikrobiële en antivirale eigenskippen. It gebrûk fan ZnO is de lêste jierren yntinsyf ûndersocht as in aktyf yngrediïnt yn ferskate antimikrobiële en antivirale gemikaliën. Tal fan ûndersiken nei toksisiteit hawwe oantoand dat ZnO praktysk net-giftig is foar minsken en bisten, mar tige effektyf is yn it fersteuren fan 'e sellulêre omhulsels fan mikroorganismen. De meganismen fan sinkokside foar it deadzjen fan mikroorganismen kinne taskreaun wurde oan in pear eigenskippen. Zn2+-ioanen wurde frijlitten troch in part fan sinkoksidedieltsjes dy't fierdere antimikrobiële aktiviteit fersteure, sels yn oare oanwêzige mikroben, lykas direkt kontakt mei selwanden en it frijkommen fan reaktive soerstofsoarten. De antimikrobiële aktiviteit fan sinkokside is ek keppele oan dieltsjegrutte en konsintraasje: lytsere dieltsjes en oplossingen fan sink-nanopartikels mei in hegere konsintraasje hawwe ferhege antimikrobiële aktiviteit. Sinkokside-nanopartikels dy't lytser binne, penetrearje makliker yn it mikrobiële selmembraan fanwegen har grutte tuskenflakgebiet. In protte stúdzjes, benammen koartlyn nei Sars-CoV-2, hawwe in ferlykbere effektive aksje tsjin firussen oanjûn. Mei help fan RE-dopearre nano-sinkokside en polyurea-coatings kinne oerflakken mei superieure antimikrobiële eigenskippen makke wurde. It team fan Li, Liu, Yao en Narasimalu hat in metoade foarsteld foar it rap tarieden fan antimikrobiële polyurea-coatings troch it yntrodusearjen fan seldsume ierde-dopearre nano-sinkoksidepartikels dy't makke binne troch de nanopartikels te mingen mei seldsume ierde yn salpetersoer. De ZnO-nanopartikels waarden dopearre mei cerium (Ce), praseodymium (Pr), lanthaan (LA) en gadolinium (Gd.). Lanthaan-dopearre nano-sinkoksidepartikels blieken 85% effektyf te wêzen tsjin baktearjestammen fan P. aeruginosa en E. coli. Dizze nanopartikels bliuwe ek 83% effektyf yn it deadzjen fan mikroben, sels nei 25 minuten bleatstelling oan UV-ljocht. De dopearre nano-sinkoksidepartikels dy't yn 'e stúdzje ûndersocht binne, kinne in ferbettere UV-ljochtreaksje en termyske reaksje op temperatuerferoarings sjen litte. Bioassays en oerflakkarakterisaasje hawwe ek bewiis levere dat oerflakken har antimikrobiële aktiviteiten behâlde nei werhelle gebrûk. Polyurea-coatings hawwe ek in hege duorsumens mei minder risiko op it ôfpellen fan oerflakken. De duorsumens fan 'e oerflakken yn kombinaasje mei de antimikrobiële aktiviteiten en miljeu-reaksje fan' e nano-ZnO-partikels soargje foar ferbetteringen oan har potinsjeel foar praktyske tapassingen yn in ferskaat oan omjouwings en yndustryen. Potinsjele gebrûk Dit ûndersyk lit in enoarm potinsjeel sjen foar it kontrolearjen fan takomstige útbraken en it stopjen fan 'e oerdracht fan HPAI's yn sûnenssoarchomjouwings. D'r is ek potinsjeel foar har gebrûk yn 'e fiedingssektor om antimikrobiële ferpakking en fezels te leverjen, wêrtroch't de kwaliteit en houdbaarheid fan iten yn 'e takomst ferbetteret. Hoewol dit ûndersyk noch yn 'e bernetiid stiet, sil it sûnder mis gau út it laboratoarium en yn 'e kommersjele sfear ferhúzje.
Pleatsingstiid: 4 july 2022