Антимикробни полиуреа премази са допираним ретким земним једињењима

Антимикробни полиуреа премази са честицама нано-цинк оксида допираним ретким земним елементима

Извор: AZO MATERIALS Пандемија Ковид-19 показала је хитну потребу за антивирусним и антимикробним премазима за површине у јавним просторима и здравственим установама. Недавна истраживања објављена у октобру 2021. у часопису Microbial Biotechnology показала су брзу припрему полиуреа премаза допирану нано-цинк оксидом која настоји да реши овај проблем. Потреба за хигијенским површинама Као што су показале вишеструке епидемије заразних болести, површине су извор преноса патогена. Хитна потреба за брзим, ефикасним и нетоксичним хемикалијама и антимикробним и антивирусним површинским премазима подстакла је иновативна истраживања у областима биотехнологије, индустријске хемије и науке о материјалима. Површински премази са антивирусним и антимикробним дејством могу смањити ризик од преноса вируса и убити биоструктуре и микроорганизме приликом контакта. Они спречавају раст микроорганизама кроз поремећај ћелијске мембране. Такође побољшавају својства површине, као што су отпорност на корозију и издржљивост. Према Европском центру за контролу и превенцију болести, 4 милиона људи (око двоструко више становника Новог Мексика) широм света годишње добије инфекцију повезану са здравственом негом. Ово доводи до око 37.000 смртних случајева широм света, при чему је ситуација посебно лоша у земљама у развоју где људи можда немају приступ одговарајућој санитарној и хигијенској инфраструктури здравствене заштите. У западном свету, HCAI су шести највећи узрок смрти. Све је подложно контаминацији микробима и вирусима – храна, опрема, површине и зидови, као и текстил су само неки примери. Чак ни редовни распореди санитације можда неће убити сваки микроб присутан на површинама, тако да постоји хитна потреба за развојем нетоксичних површинских премаза који спречавају раст микроба. У случају Ковида-19, студије су показале да вирус може остати активан на често додириваним површинама од нерђајућег челика и пластике до 72 сата, што показује хитну потребу за површинским премазима са антивирусним својствима. Антимикробне површине се користе у здравственим установама више од деценије, а користе се за контролу епидемија MRSA. Цинк оксид – широко истражено антимикробно хемијско једињење Цинк оксид (ZnO) има снажна антимикробна и антивирусна својства. Употреба ZnO је интензивно истраживана последњих година као активни састојак у бројним антимикробним и антивирусним хемикалијама. Бројне студије токсичности су откриле да је ZnO практично нетоксичан за људе и животиње, али је веома ефикасан у нарушавању ћелијских омотача микроорганизама. Механизми убијања микроорганизама цинк оксидом могу се приписати неколико својстава. Zn2+ јони се ослобађају делимичним растварањем честица цинк оксида, што нарушава даљу антимикробну активност чак и код других присутних микроба, као и директним контактом са ћелијским зидовима и ослобађањем реактивних врста кисеоника. Антимикробна активност цинк оксида је додатно повезана са величином и концентрацијом честица: мање честице и раствори цинк наночестица веће концентрације имају повећану антимикробну активност. Наночестице цинк оксида које су мање величине лакше продиру у ћелијску мембрану микроба због своје велике површине на међуповршинској површини. Многе студије, посебно о Sars-CoV-2 недавно, разјасниле су слично ефикасно дејство против вируса. Коришћење RE-допираног нано-цинк оксида и полиурејских премаза за стварање површина са супериорним антимикробним својствима. Тим Ли, Лиу, Јао и Нарасималу предложио је метод за брзу припрему антимикробних полиурејских премаза увођењем честица нано-цинк оксида допираних ретким земним елементима, створених мешањем наночестица са ретким земним елементима у азотној киселини. ZnO наночестице су допиране церијумом (Ce), празеодимијумом (Pr), лантаном (LA) и гадолинијумом (Gd). Утврђено је да су честице нано-цинк оксида допиране лантаном 85% ефикасне против бактеријских сојева P. aeruginosa и E. coli. Ове наночестице такође остају 83% ефикасне у убијању микроба, чак и након 25 минута излагања УВ светлости. Допиране честице нано-цинк оксида истражене у студији могу показати побољшани одговор на УВ светлост и термички одговор на промене температуре. Биолошки тестови и карактеризација површина такође су пружили доказе да површине задржавају своје антимикробно дејство након вишеструке употребе. Полиуреа премази такође имају високу издржљивост са мањим ризиком од љуштења површина. Издржљивост површина, заједно са антимикробним дејством и реакцијом нано-ZnO честица на животну средину, пружа побољшања њиховог потенцијала за практичну примену у различитим условима и индустријама. Потенцијална употреба Ово истраживање показује огроман потенцијал за контролу будућих епидемија и заустављање преноса високопатских инфекција папилома (HPAI) у здравственим установама. Такође постоји потенцијал за њихову употребу у прехрамбеној индустрији за обезбеђивање антимикробног паковања и влакана, побољшавајући квалитет и рок трајања прехрамбених производа у будућности. Иако је ово истраживање још увек у повоју, несумњиво ће се ускоро преселити из лабораторије у комерцијалну сферу.