희토류 도핑 항균 폴리우레아 코팅

희토류 도핑 나노 산화아연 입자를 이용한 항균 폴리우레아 코팅

출처: AZO MATERIALS 코로나19 팬데믹은 공공장소와 의료 환경의 표면에 대한 항바이러스 및 항균 코팅의 시급한 필요성을 보여주었습니다. 2021년 10월 Microbial Biotechnology 저널에 발표된 최근 연구는 이 문제를 해결하기 위해 폴리우레아 코팅을 위한 나노 산화아연 도핑 제제를 신속하게 개발했습니다. 위생적인 ​​표면의 필요성 여러 차례의 전염병 발생 사례에서 알 수 있듯이, 표면은 병원균 전파의 원천입니다. 빠르고 효과적이며 독성이 없는 화학물질과 항균 및 항바이러스 표면 코팅에 대한 절실한 필요성은 생명공학, 산업화학, 재료과학 분야의 혁신적인 연구를 촉진했습니다. 항바이러스 및 항균 작용을 하는 표면 코팅은 바이러스 전파 위험을 줄이고 접촉 시 생체 구조와 미생물을 사멸시킬 수 있습니다. 이러한 코팅은 세포막을 파괴하여 미생물의 성장을 방해합니다. 또한 내식성 및 내구성과 같은 표면 특성을 개선합니다.유럽 질병통제예방센터에 따르면 전 세계적으로 매년 400만 명(뉴멕시코 인구의 약 두 배)이 의료 관련 감염에 걸립니다.이로 인해 전 세계적으로 약 37,000명이 사망하며, 적절한 위생 시설과 의료 위생 인프라를 이용할 수 없는 개발도상국의 상황이 특히 심각합니다.서구 세계에서 HCAI는 사망 원인 6위입니다.모든 것은 미생물과 바이러스에 의한 오염에 취약합니다.음식, 장비, 표면 및 벽, 섬유가 그 예입니다.규칙적인 위생 일정으로도 표면에 있는 모든 미생물을 죽일 수 없으므로 미생물 성장을 막는 무독성 표면 코팅을 개발해야 할 시급한 필요성이 있습니다.Covid-19의 경우, 연구에 따르면 바이러스는 자주 접촉하는 스테인리스 스틸 및 플라스틱 표면에서 최대 72시간 동안 활성 상태를 유지할 수 있어 항바이러스 특성이 있는 표면 코팅의 시급한 필요성을 보여줍니다. 항균 표면은 10년 넘게 의료 환경에서 MRSA 발병을 통제하는 데 사용되어 왔습니다. 산화아연 - 널리 연구된 항균 화합물 산화아연(ZnO)은 강력한 항균 및 항바이러스 특성을 가지고 있습니다. 최근 몇 년 동안 ZnO를 수많은 항균 및 항바이러스 화학물질의 활성 성분으로 사용하는 연구가 활발히 진행되었습니다. 수많은 독성 연구에서 ZnO는 사람과 동물에게는 사실상 무독성이지만 미생물의 세포막을 파괴하는 데 매우 효과적임이 밝혀졌습니다. 산화아연의 미생물 사멸 메커니즘은 몇 가지 특성에 기인합니다. 산화아연 입자의 부분 용해로 인해 Zn₂+ 이온이 방출되어 다른 미생물에서도 추가적인 항균 활성을 저해하고, 세포벽과 직접 접촉하여 활성 산소종을 방출합니다. 산화아연의 항균 활성은 입자 크기와 농도와도 관련이 있습니다. 입자가 작고 농도가 높은 아연 나노입자 용액은 항균 활성을 증가시킵니다. 크기가 작은 산화 아연 나노입자는 계면 면적이 크기 때문에 미생물 세포막에 더 쉽게 침투합니다. 많은 연구, 특히 최근 Sars-CoV-2에 대한 연구에서 바이러스에 대해서도 유사하게 효과적인 작용이 밝혀졌습니다.RE-도핑된 나노-산화 아연과 폴리우레아 코팅을 사용하여 우수한 항균 특성을 가진 표면 생성 Li, Liu, Yao, Narasimalu 팀은 질산에서 나노입자를 희토류와 혼합하여 생성한 희토류 도핑된 나노-산화 아연 입자를 도입하여 항균 폴리우레아 코팅을 빠르게 제조하는 방법을 제안했습니다.ZnO 나노입자는 세륨(Ce), 프라세오디뮴(Pr), 란탄(LA), 가돌리늄(Gd)으로 도핑되었습니다.란탄으로 도핑된 나노-산화 아연 입자는 녹농균과 대장균 균주에 대해 85%의 효과를 보였습니다.이러한 나노입자는 또한 자외선에 25분 노출된 후에도 미생물을 죽이는 데 83%의 효과를 유지합니다. 이 연구에서 탐구된 도핑된 나노 산화아연 입자는 온도 변화에 따른 향상된 자외선 반응 및 열 반응을 보일 수 있습니다. 생물 검정 및 표면 특성 분석 결과, 표면이 반복 사용 후에도 항균 활성을 유지한다는 증거가 제시되었습니다. 폴리우레아 코팅은 또한 표면에서 벗겨질 위험이 적고 내구성이 뛰어납니다. 나노 산화아연 입자의 항균 활성 및 환경 반응과 결합된 표면의 내구성은 다양한 환경 및 산업에서 실제 적용 가능성을 향상시킵니다. 잠재적 용도 이 연구는 향후 의료 환경에서 고병원성 조류인플루엔자(HPAI) 발생을 통제하고 전파를 막는 데 엄청난 잠재력을 보여줍니다. 또한 식품 산업에서 항균 포장재 및 섬유를 제공하여 향후 식품의 품질과 유통기한을 향상시킬 수 있는 잠재력도 있습니다. 이 연구는 아직 초기 단계이지만, 곧 실험실을 벗어나 상업 분야로 진출할 것으로 예상됩니다.