Acoperiri antimicrobiene din poliuree dopate cu pământuri rare

Acoperiri antimicrobiene din poliuree cu nanoparticule de oxid de zinc dopate cu pământuri rare

Sursa: AZO MATERIALS Pandemia de Covid-19 a demonstrat nevoia urgentă de acoperiri antivirale și antimicrobiene pentru suprafețele din spațiile publice și mediile de asistență medicală. Cercetări recente publicate în octombrie 2021 în revista Microbial Biotechnology au demonstrat o preparare rapidă dopată cu nano-oxid de zinc pentru acoperiri din poliuree, care urmărește să abordeze această problemă. Nevoia de suprafețe igienice După cum au demonstrat multiplele focare de boli transmisibile, suprafețele sunt o sursă de transmitere a agenților patogeni. Nevoia stringentă de substanțe chimice rapide, eficiente și netoxice și de acoperiri de suprafață antimicrobiene și antivirale a stimulat cercetări inovatoare în domeniile biotehnologiei, chimiei industriale și științei materialelor. Acoperirile de suprafață cu acțiune antivirală și antimicrobiană pot reduce riscul de transmitere virală și pot ucide biostructurile și microorganismele la contact. Acestea împiedică creșterea microorganismelor prin perturbarea membranei celulare. De asemenea, îmbunătățesc proprietățile suprafeței, cum ar fi rezistența la coroziune și durabilitatea. Potrivit Centrului European pentru Controlul și Prevenirea Bolilor, 4 milioane de oameni (aproximativ dublul populației New Mexico) la nivel global contractează anual o infecție asociată asistenței medicale. Acest lucru duce la aproximativ 37.000 de decese la nivel mondial, situația fiind deosebit de gravă în țările în curs de dezvoltare, unde oamenii pot să nu aibă acces la infrastructură adecvată de salubritate și igienă medicală. În lumea occidentală, infecțiile cu infecții asociate cu sănătatea (HCAI) sunt a șasea cea mai mare cauză de deces. Totul este susceptibil la contaminarea cu microbi și viruși - alimentele, echipamentele, suprafețele și pereții, precum și textilele sunt doar câteva exemple. Chiar și programele regulate de salubrizare pot să nu ucidă toți microbii prezenți pe suprafețe, așa că există o nevoie stringentă de a dezvolta acoperiri de suprafață netoxice care să prevină creșterea microbiană. În cazul Covid-19, studiile au arătat că virusul poate rămâne activ pe suprafețele din oțel inoxidabil și plastic atinse frecvent până la 72 de ore, demonstrând nevoia urgentă de acoperiri de suprafață cu proprietăți antivirale. Suprafețele antimicrobiene sunt utilizate în unitățile de asistență medicală de peste un deceniu, fiind folosite pentru a controla focarele de MRSA. Oxidul de zinc - un compus chimic antimicrobian explorat pe scară largă Oxidul de zinc (ZnO) are proprietăți antimicrobiene și antivirale puternice. Utilizarea ZnO a fost explorată intens în ultimii ani ca ingredient activ în numeroase substanțe chimice antimicrobiene și antivirale. Numeroase studii de toxicitate au descoperit că ZnO este practic netoxic pentru oameni și animale, dar este extrem de eficient în perturbarea anvelopelor celulare ale microorganismelor. Mecanismele de distrugere a microorganismelor de către oxidul de zinc pot fi atribuite câtorva proprietăți. Ionii de Zn2+ sunt eliberați prin dizolvarea parțială a particulelor de oxid de zinc, ceea ce perturbă activitatea antimicrobiană suplimentară chiar și la alți microbi prezenți, precum și prin contactul direct cu pereții celulari și eliberarea speciilor reactive de oxigen. Activitatea antimicrobiană a oxidului de zinc este, de asemenea, legată de dimensiunea și concentrația particulelor: particulele mai mici și soluțiile cu concentrație mai mare de nanoparticule de zinc au o activitate antimicrobiană crescută. Nanoparticulele de oxid de zinc care sunt mai mici pătrund mai ușor în membrana celulară microbiană datorită suprafeței lor interfaciale mari. Numeroase studii, în special cele recente privind Sars-CoV-2, au elucidat o acțiune similară și eficientă împotriva virusurilor. Utilizarea acoperirilor cu nano-oxid de zinc și poliuree RE-dopate pentru a crea suprafețe cu proprietăți antimicrobiene superioare Echipa formată din Li, Liu, Yao și Narasimalu a propus o metodă pentru prepararea rapidă a acoperirilor antimicrobiene din poliuree prin introducerea de particule de nano-oxid de zinc dopate cu pământuri rare, create prin amestecarea nanoparticulelor cu pământuri rare în acid azotic. Nanoparticulele de ZnO au fost dopate cu ceriu (Ce), praseodim (Pr), lantan (LA) și gadoliniu (Gd). S-a constatat că particulele de nano-oxid de zinc dopate cu lantan au o eficiență de 85% împotriva tulpinilor bacteriene P. aeruginosa și E. coli. Aceste nanoparticule rămân, de asemenea, eficiente în uciderea microbilor cu o eficiență de 83%, chiar și după 25 de minute de expunere la lumina UV. Particulele de nano-oxid de zinc dopate explorate în studiu pot prezenta un răspuns îmbunătățit la lumina UV și un răspuns termic la schimbările de temperatură. Biotestele și caracterizarea suprafețelor au furnizat, de asemenea, dovezi că suprafețele își păstrează activitățile antimicrobiene după utilizări repetate. Acoperirile din poliuree au, de asemenea, o durabilitate ridicată, cu un risc mai mic de exfoliere a suprafețelor. Durabilitatea suprafețelor, împreună cu activitățile antimicrobiene și răspunsul la mediu al nanoparticulelor de ZnO, oferă îmbunătățiri potențialului lor pentru aplicații practice într-o varietate de medii și industrii. Utilizări potențiale Această cercetare arată un potențial enorm pentru controlul viitoarelor focare și stoparea transmiterii HPAI-urilor în unitățile de asistență medicală. Există, de asemenea, potențialul pentru utilizarea lor în industria alimentară pentru a furniza ambalaje și fibre antimicrobiene, îmbunătățind calitatea și durata de valabilitate a alimentelor în viitor. Deși această cercetare este încă la început, fără îndoială că va ieși în curând din laborator și va intra în sfera comercială.