Lớp phủ polyurea kháng khuẩn với pha tạp đất hiếm

Lớp phủ polyurea kháng khuẩn với các hạt oxit nano pha tạp đất hiếm

Nguồn: AZO Vật liệu Đại dịch Covid-19 đã chứng minh nhu cầu cấp thiết đối với lớp phủ kháng vi-rút và kháng khuẩn cho các bề mặt trong không gian công cộng và môi trường chăm sóc sức khỏe. Nghiên cứu gần đây được công bố vào tháng 10 năm 2021 trên tạp chí Công nghệ sinh học vi sinh vật đã chứng minh một chế phẩm pha tạp oxit nano-kinc nhanh chóng cho các lớp phủ polyurea tìm cách giải quyết vấn đề này. Nhu cầu về các bề mặt vệ sinh được chứng minh bằng nhiều đợt bùng phát các bệnh truyền nhiễm, bề mặt là một nguồn truyền bệnh. Nhu cầu cấp bách về hóa chất nhanh, hiệu quả và không độc hại và lớp phủ bề mặt kháng khuẩn và kháng vi-rút đã thúc đẩy nghiên cứu sáng tạo trong các lĩnh vực công nghệ sinh học, hóa học công nghiệp và khoa học vật liệu. Chúng cản trở sự phát triển của các vi sinh vật thông qua sự gián đoạn màng tế bào. Họ cũng cải thiện các tính chất của bề mặt, chẳng hạn như khả năng chống ăn mòn và độ bền. Đi đến Trung tâm kiểm soát và phòng ngừa dịch bệnh châu Âu, 4 triệu người (khoảng gấp đôi dân số New Mexico) trên toàn cầu bị nhiễm trùng liên quan đến chăm sóc sức khỏe. Điều này dẫn đến khoảng 37.000 người chết trên toàn thế giới, với tình hình đặc biệt tồi tệ ở các nước đang phát triển nơi mọi người có thể không được tiếp cận với cơ sở hạ tầng vệ sinh và vệ sinh chăm sóc sức khỏe thích hợp. Ở thế giới phương Tây, HCAIS là nguyên nhân gây tử vong lớn thứ sáu. Mọi thứ đều dễ bị nhiễm vi khuẩn và virus - thực phẩm, thiết bị, bề mặt và tường, và hàng dệt chỉ là một số ví dụ. Ngay cả lịch trình vệ sinh thường xuyên cũng không thể tiêu diệt mọi vi khuẩn trên bề mặt, do đó, cần có sự cấp bách để phát triển các lớp phủ bề mặt không độc hại, ngăn không cho sự phát triển của vi sinh vật xảy ra. Trong trường hợp của Covid-19, các nghiên cứu đã chỉ ra rằng virus có thể hoạt động trên các bề mặt của lớp phủ không khí. Bề mặt kháng khuẩn đã được sử dụng trong các môi trường chăm sóc sức khỏe trong hơn một thập kỷ, được sử dụng để kiểm soát dịch MRSA.Zinc oxit - một oxit hợp chất hóa học kháng khuẩn được khám phá rộng rãi (ZnO) có đặc tính kháng sinh và kháng vi -rút mạnh. Việc sử dụng ZnO đã được khám phá mạnh mẽ trong những năm gần đây như là một hoạt chất trong nhiều hóa chất kháng khuẩn và kháng vi -rút. Nhiều nghiên cứu độc tính đã phát hiện ra rằng ZnO hầu như không độc hại đối với người và động vật nhưng có hiệu quả cao trong việc phá vỡ các phong bì tế bào của vi sinh vật. Các ion Zn2+ được giải phóng bằng cách hòa tan một phần các hạt oxit kẽm làm gián đoạn hoạt động kháng khuẩn hơn nữa ngay cả trong các vi khuẩn khác, cũng như tiếp xúc trực tiếp với thành tế bào và giải phóng các loài oxy phản ứng. Hoạt tính của các hạt khác có liên quan đến kích thước hạt. Các hạt nano oxit kẽm có kích thước nhỏ hơn xâm nhập dễ dàng hơn vào màng tế bào vi sinh vật vì diện tích giao thoa lớn của chúng. Nhiều nghiên cứu, đặc biệt là SARS-CoV-2 gần đây, đã làm sáng tỏ hành động hiệu quả tương tự chống lại virus. Sử dụng lớp phủ oxit nano-kinc pha tạp lại để tạo ra các bề mặt với nhóm kháng sinh vượt trội Các hạt oxit nano-kinc được tạo ra bằng cách trộn các hạt nano với đất hiếm trong axit nitric. Các hạt nano ZnO đã pha tạp với cerium (CE), praseodymium (PR) Các chủng vi khuẩn. Các hạt nano này cũng vẫn có hiệu quả 83% trong việc tiêu diệt vi khuẩn, ngay cả sau 25 phút tiếp xúc với ánh sáng tia cực tím. Các hạt oxit nano-zinc pha tạp được khám phá trong nghiên cứu có thể cho thấy phản ứng ánh sáng UV được cải thiện và phản ứng nhiệt đối với sự thay đổi nhiệt độ. Bioassays và đặc tính bề mặt cũng cung cấp bằng chứng cho thấy các bề mặt giữ lại các hoạt động kháng khuẩn sau khi sử dụng nhiều lần. Lớp phủ Polyurea cũng có độ bền cao với ít nguy cơ bong tróc bề mặt. Độ bền của các bề mặt kết hợp với các hoạt động kháng khuẩn và phản ứng môi trường của các hạt nano-ZnO cung cấp những cải thiện về tiềm năng của chúng đối với các ứng dụng thực tế trong nhiều môi trường và ngành công nghiệp. Ngoài ra còn có khả năng sử dụng của họ trong ngành công nghiệp thực phẩm để cung cấp bao bì và sợi kháng khuẩn, cải thiện chất lượng và thời hạn sử dụng của thực phẩm trong tương lai. Trong khi nghiên cứu này vẫn còn ở giai đoạn sơ khai, nhưng chắc chắn sẽ sớm rời khỏi phòng thí nghiệm và vào lĩnh vực thương mại.