ماده‌ای که از کشتن میکروب‌ها خسته نمی‌شود
جدیدترین نانوکامپوزیت ضدمیکروبی که دانشمندان موسسه فیزیک هسته‌ای آکادمی علوم لهستان(IPJ PAN) در کراکوف طراحی و تولید کرده‌اند، مسیرهای جدیدی را برای مهندسی مواد در مبارزه با میکروارگانیسم‌ها ترسیم می‌کنند.
این نانوکامپوزیت‌های بیوسیدال با نیش مولکولی یا شوک اکسیداتیو پاتوژن‌ها را می‌کشد و مفهوم خستگی را نمی‌داند. افزایش تعداد باکتری‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک نه‌تنها پزشکان، بلکه برای فیزیکدانان درگیر در مهندسی مواد نیز چالش‌هایی را ایجاد می‌کند. در مبارزه با میکروارگانیسم‌های خطرناک، به نظر می‌رسد که بالاخره متحدانی را به دست آورده‌ایم که آماده رویارویی با این چالش هستند؛ مواد کامپوزیتی که قادر به کشتن خود به خود و پیوسته میکروارگانیسم‌ها و جلوگیری از گسترش مستعمرات آنها هستند.
به گزارش جام‌جم و به نقل از خبرگزاری صدا و سیما، اگر ماسک‌هایی که از زمان شیوع همه‌گیری استفاده می‌شود، به‌ندرت تعویض شود، محل تجمع میکروارگانیسم‌ها خواهد شد و می‌تواند منبع عفونت ثانویه باشد. بنابراین چیزی که مورد نیاز است ماده‌ای است که نه تنها به‌عنوان یک فیلتر عمل کند، بلکه قادر به از بین بردن مداوم میکروارگانیسم‌هایی باشد که روی ماسک می‌نشیند.
فیزیکدانان موسسه IFJ PAN بر این باور بودند که نوعی ماده کامپوزیت ساخته شده از ماتریکسی خنثی با گروه‌های عاملی متصل مناسب که قادر به کشتن موثر میکروارگانیسم‌هاست می‌تواند راهی برای حل این مشکل باشد.
اتصال دائمی مولکول‌های بیوسیدال و انتخاب مناسب خواص آنها تضمین می‌کند که این ماده ویژگی‌های خود را عملا برای هر دوره زمانی حفظ کند. در حالت اول، ماتریکس‌ها به صورت غربالی با قطر منافذ حدود ۴۰ نانومتر هستند، در حالی که در مورد دوم، کره‌هایی با قطرهای ۵۰ تا ۵۰۰ نانومتر هستند.
ماتریکس متخلخل فیلتر کردن هوا یا مایعات بدن را ممکن می‌سازد، در حالی که سیلیس کروی، ترکیب مواد بیوسیدال را در مواد دیگر، مانند پرکننده‌های دندان، ممکن می‌سازد.
مولکول‌های بیوسیدال در این کامپوزیت‌های جدید به‌صورت شیمیایی و در نتیجه دائمی به ماتریکس متصل می‌شوند. این واقعیت قبل از هر چیز به این معنی است که این مولکول‌ها قادر خواهند بود وظیفه خود را به طور مداوم و دقیقا در جایی که قرار می‌گیرند انجام دهند. بنابراین، با گذشت زمان، توانایی‌های خود را از دست نمی‌دهند، از پرکردگی دندان در بدن شسته نمی شوند و از ماسک استفاده شده در محیط خارج نمی‌شوند.
دسته دوم نانوکامپوزیت‌های جدید از ابزار متفاوتی برای مبارزه با باکتری‌ها استفاده می‌کند؛ گروه‌های پروپیل فسفات حاوی یون مس. آنها مولکول‌های اکسیژن هوا را جذب می‌کنند، سپس با یون مس احیا شده و به عنوان یک کاتالیزور تک الکترونی عمل می‌کنند. مانند نانوکامپوزیت‌های نقره، مس نیز به‌طور دائم به ماتریکس متصل می‌شود و فرسوده نمی‌شود. آب و اکسیژن مصرف می‌شود، اما اینها به‌طور طبیعی در محیط در دسترس هستند.
به گزارش جام‌جم و به نقل از خبرگزاری صدا و سیما، اگر ماسک‌هایی که از زمان شیوع همه‌گیری استفاده می‌شود، به‌ندرت تعویض شود، محل تجمع میکروارگانیسم‌ها خواهد شد و می‌تواند منبع عفونت ثانویه باشد. بنابراین چیزی که مورد نیاز است ماده‌ای است که نه تنها به‌عنوان یک فیلتر عمل کند، بلکه قادر به از بین بردن مداوم میکروارگانیسم‌هایی باشد که روی ماسک می‌نشیند.
فیزیکدانان موسسه IFJ PAN بر این باور بودند که نوعی ماده کامپوزیت ساخته شده از ماتریکسی خنثی با گروه‌های عاملی متصل مناسب که قادر به کشتن موثر میکروارگانیسم‌هاست می‌تواند راهی برای حل این مشکل باشد.
اتصال دائمی مولکول‌های بیوسیدال و انتخاب مناسب خواص آنها تضمین می‌کند که این ماده ویژگی‌های خود را عملا برای هر دوره زمانی حفظ کند. در حالت اول، ماتریکس‌ها به صورت غربالی با قطر منافذ حدود ۴۰ نانومتر هستند، در حالی که در مورد دوم، کره‌هایی با قطرهای ۵۰ تا ۵۰۰ نانومتر هستند.
ماتریکس متخلخل فیلتر کردن هوا یا مایعات بدن را ممکن می‌سازد، در حالی که سیلیس کروی، ترکیب مواد بیوسیدال را در مواد دیگر، مانند پرکننده‌های دندان، ممکن می‌سازد.
مولکول‌های بیوسیدال در این کامپوزیت‌های جدید به‌صورت شیمیایی و در نتیجه دائمی به ماتریکس متصل می‌شوند. این واقعیت قبل از هر چیز به این معنی است که این مولکول‌ها قادر خواهند بود وظیفه خود را به طور مداوم و دقیقا در جایی که قرار می‌گیرند انجام دهند. بنابراین، با گذشت زمان، توانایی‌های خود را از دست نمی‌دهند، از پرکردگی دندان در بدن شسته نمی شوند و از ماسک استفاده شده در محیط خارج نمی‌شوند.
دسته دوم نانوکامپوزیت‌های جدید از ابزار متفاوتی برای مبارزه با باکتری‌ها استفاده می‌کند؛ گروه‌های پروپیل فسفات حاوی یون مس. آنها مولکول‌های اکسیژن هوا را جذب می‌کنند، سپس با یون مس احیا شده و به عنوان یک کاتالیزور تک الکترونی عمل می‌کنند. مانند نانوکامپوزیت‌های نقره، مس نیز به‌طور دائم به ماتریکس متصل می‌شود و فرسوده نمی‌شود. آب و اکسیژن مصرف می‌شود، اما اینها به‌طور طبیعی در محیط در دسترس هستند.
