برترین کاربران هفتگی این مقاله

از ۱۳۹۸/۱۰/۲۸ تا ۱۳۹۸/۱۱/۰۴

هیچ کاربری در این بازه زمانی وجود ندارد

ضمائم مقاله
مقالات مرتبط
اخبار مرتبط
آمار مقاله
  • بازدید کل ۹,۸۴۹
  • بازدید این ماه ۸۱
  • بازدید امروز ۰
آمار آزمون مقاله
  • کل شرکت کنندگان ۱۰۰
  • قبول شدگان ۷۴
  • شرکت کنندگان یکتا ۶۷
  • میانگین درصد شرکت کنندگان ۷۱
واژه نامه فناوری نانو

نانو

nano

پيشوندي به معناي يک بيليونم يا (000،000،000،1/1). در متون فناوري‌نانو، معمولا براي مشخص کردن يک واحد اندازه‌گيري برابر با 10 به توان منفي 9 متر استفاده مي‌شود.

سطح مقاله

پیشرفته 1

نویسندگان
کلمات کلیدی
امتیاز کاربران

تکمیل ضدمیکروبی منسوجات با استفاده از نانومواد (بخش دوم)

در بخش اول مرور کوتاهی بر مبانی و اصول ضدمیکروبی منسوجات و معرفی مختصری از مواد ضدمیکروبی رایج انجام شد. در این بخش به نانوساختارهایی که به منظور اصلاح خواص ضدمیکروبی منسوجات استفاده می‌شوند، پرداخته می‌شود.
1- مقدمه
با ظهور نانوفناوری، صنایع مختلف و زندگی روزانه بشر دستخوش تغییرات شد. در سال‌های اخیر تحقیقات روزافزون بر انواع نانوذرات، سبب تولید منسوجاتی با کارایی و ارزش افزوده بیشتر شده است. این منسوجات اصلاح شده از گسترش بوی نامطلوب، شیوع و انتقال بیماری‌ها جلوگیری می‌کنند. هرچند که هنوز مکانیزم عملکرد ضدمیکروبی نانوساختارها به طور کامل مشخص نشده است اما تحقیقات به طور کلی نشان داده است که نانوساختارهای فلزی از طریق برهمکنش با دیواره سلولی میکروب‌ها از رشد آن‌ها جلوگیری می‌کنند. در میان نانوساختارها، نانوذرات نقره اغلب به منظور اصلاح خواص ضدمیکروبی منسوجات استفاده می‌شود. نقره و ترکیبات آن خواص ضدمیکروبی خوبی در مقابل طیف وسیعی از باکتری، ویروس و قارچ‌ها از خود نشان می‌دهند [1].

2- نانوساختارهای معدنی ضدمیکروب
از نانوساختارهای معدنی ضدمیکروب می‌توان به طور مستقیم یا از طریق بارگذاری در سامانه‌های حمل‌کننده (کریر) و به منظور اصلاح منسوجات استفاده کرد. نانوساختارها را می‌توان به دو گروه زیر طبقه‌بندی کرد:

1-2 نانوساختارهای معدنی، فلزی و نانوکامپوزیت‌ها
از این میان می‌توان به نانوذرات و نانوکامپوزیت‌های دی اکسید تیتانیم، نانوساختارهای نقره و اکسید روی، دی اکسید سیلیسیم، نانوکریستال‌های مس، ترکیبات آلومینیوم و آهن، اکسیدها و هیدروکسیدهای فلزی، نانولوله‌های کربنی و نانولایه‌های خاک رس اشاره کرد [2].

2-2 نانوساختارهای بارگذاری‌شده در حامل‌های آلی
این گروه شامل میکرو و نانوکپسول‌های حامل مواد معدنی هستند که در آن‌ها نانوساختارهای معدنی به عنوان میهمان در بستر میزبان آلی بارگذاری می‌شوند. در برخی موارد از زئولیت‌ها به عنوان حامل استفاده می‌شود اما به دلیل سازگاری سامانه‌های آلی- معدنی با بستر و سطوح پلیمری و منسوجات، از حامل‌های آلی بیشتر استفاده می‌شود. از بسترهای پلیمری همچون نانوگوی‌ها، نانو و میکروکپسول‌ها، درخت‌سان‌ها و حامل‌های لیپیدی مانند نانو و میکرولیپوزوم‌ها و مولکول‌هایی نظیر سیکلودکسترین‌ها به عنوان حامل‌های آلی نانوساختارهای معدنی استفاده می‌شود [2].

filereader.php?p1=main_ccd3beaf04f96a5f3
شکل 1 - اصلاح ضدمیکروبی منسوجات با استفاده از نانوساختارهای معدنی [2].

3- نانوساختارهای و نانوکامپوزیت‌های معدنی و فلزی
1-3 نانوذرات دی اکسید تیتانیم
نانوذرات دی اکسید تیتانیم به دلیل پایداری، ایمنی و سلامت، خواص ضدمیکروبی و خودتمیزشوندگی مورد توجه قرار گرفته‌اند [3].

1-1-3 نحوه عملکرد دی اکسید تیتانیم در مقابل میکروب‌ها
بررسی‌های انجام شده توسط میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) نشان داد که تخریب فوتوکاتالیستی نانـوذرات TiO2 در لایه خارجی سلول باکتری اشرشـیاکلای (Esherichia coli) سبب مرگ باکتـری می‌شود. مرگ سلولی این باکتری پس از پرتودهی فرابنفش لایه نازکی از نانوذرات دی اکسید تیتانیم و از طریق تخریب دیواره اولیه سلول و در پی آن تجزیه دیوار غشایی سلول رخ می‌دهد. آسیب به غشای سلولی منجر به تراوش مواد معدنی، پروتئین‌ها و مواد ژنتیکی به بیرون و در نتیجه مرگ سلول می‌شود [3].

2-1-3 عملکرد فوتوکاتالیستی دی اکسید تیتانیم
وقتی که انرژی نورانی بزرگ‌تر یا مساوی انرژی لازم برای جداسازی الکترون، به سطح TiO2 برخورد کند، الکترون آزاد و حفره تولید می‌شود که می‌تواند منجر به واکنش اکسیداسیون و احیا در سطح TiO2 شود. این حفره تولید شده می‌تواند در حضور H2O یا OH آب موجود بر سطح TiO2 رادیکال‌های بسیار فعال هیدروکسیل OHₒ تولید کند. همچنین الکترون آزاد شده با اکسیژن هوا، یون‌های سوپراکسید (O2-ₒ) تولید می‌کند. بدین طریق با واکنش‌های جانبی، یون هیدروکسی HO2ₒ و H2O2 و دیگر گونه‌های فعال اکسیژن تولید می‌شود. در نهایت این گونه‌های فعال می‌توانند ترکیبات آلی سلول میکروارگانیزم را اکسید کرده و منجر به مرگ آن شوند. در میان گروه‌های فعال تولید شده، رادیکال‌های هیدروکسیل فعال‌تر هستند و در نتیجه پایداری و طول عمر کوتاهی دارند، در حالی که یون‌های سوپراکسید پایداری بیشتری دارند اما به دلیل داشتن بار منفی نمی‌توانند به غشا سلول نفوذ کنند [4].

3-1-3 تأثیر ساختار بلوری دی اکسید تیتانیم بر خواص فوتوکالیستی
ساختار بلوری TiO2 بر خواص فوتوکاتالیستی آن تأثیر بسزایی دارد. به طوری که ساختار آناتاز خاصیت فوتوکاتالیستی قوی‌تر و کاربردهای وسیع‌تری نسبت به ساختار روتایل دارد. آناتاز فرم نیمه پایدار دی اکسید تیتانیم در دمای پایین است و با افزایش دما به روتایل تبدیل می‌شود. به منظور افزایش پایداری حرارتی از افزودن یون‌های سیلیسیم و زیرکونیم به ساختار بلوری آناتاز استفاده می‌شود. انرژی برانگیختن روتایل و آناتاز به ترتیب 3/25 و 3/75 الکترون ولت است [4].
گزارش شده است که فعالیت کاتالیستی نانوذرات TiO2 با سه روش زیر افزایش می‌یابد:
- افزودن یون‌های فلزی
- اختلاط با سایر نانوکریستال‌ها
- اعمال یک میدان الکتریکی بر ذرات: میدان الکتریکی با تجزیه هوا و مولکول‌های آب با تبدیل به یون‌های مثبت و منفی و رادیکال‌های آزاد، سبب تقویت خاصیت فوتوکاتالیستی TiO2 می‌شود [4].
تحقیقات نشان داده‌اند که در تکمیل منسوج پنبه‌ای با دی اکسید تیتانیوم، بر اثر خاصیت فوتوکاتالیستی TiO2، امکان تبدیل گروه‌های اسیدی کراس‌لینک‌کننده ساکسینیک اسید، به گروه‌های فعال آلدئیدی وجود دارد. گروه‌های آلدئیدی تولید شده، از طریق پیوند با گروه هیدروکسیل پنبه و پیوند با رادیکال‌های آزاد موجود در اسید و سلولز سبب ایجاد اتصال شبکه‌ای می‌شود. کاهش استحکام کششی کالا به تمرکز تنش در اثر کراس‌لینک و همچنین آسیب الیاف در اثر احیا نوری نسبت داده شده است [2].

filereader.php?p1=main_76fc44cc3c7739b06
شکل 2 - تأثیر فعالیت فوتوکاتالیستی نانوذرات دی اکسید تیتانیم بر خواص ضدمیکروبی [4].

4-1-3 نانوکامپوزیت‌های پلیمری دی اکسید تیتانیم
نانوکامپوزیت تهیه شده از دو درصد وزنی نانوذرات دی اکسید تیتانیم که به مذاب پلی پروپیلن به صورت مستقیم افزوده شد، دارای خواص مکانیکی خوب و خواص ضدمیکروبی بهتر بوده و همچنین جریان‌پذیری (Flow ability) بیشتری نسبت به پلی پروپیلن خالص دارد. افزایش جریان‌پذیری به علت تخریب زنجیرهای پلیمری در اثر اکسیدکنندگی نانوذرات TiO2 گزارش شده است [5].

5-1-3 نانوکامپوزیت‌های دی اکسید تیتانیم
سنتز نانوکامپوزیت‌های مختلف دی اکسید تیتانیم با افزودن فلزاتی مانند نقره، طلا و پلاتین ممکن است فعالیت فوتوکاتالیستی TiO2 را بهبود بخشد. افزودن برخی فلزات به نیمه‌رساناها به دلیل کاهش فاصله‌های انرژی نیمه رسانا می‌تواند خواص فوتوکاتالیستی را از طریق تغییر محصولات حاصل از واکنش یا افزایش سرعت واکنش تحت تأثیر قرار دهد. همچنین گزارش شده است که نانوذرات فلزی در بستر TiO2 پایداری بیشتری دارند. این پایداری به ایجاد پیوندهای سطحی میان اکسیژن TiO2 و نانوذرات فلزی نسبت داده شده است [4].
نانوکامپوزیت هسته-پوسته از نانولوله‌های کربنی و دی اکسید تیتانیم به وسیله عامل‌دارکردن نانولوله‌های کربنی و سپس پوشش‌دهی آن‌ها از طریق فرایند سل-ژل حاصل می‌شود. این نانوکامپوزیت دارای خواص فوتوکاتالیستی زیادی است که این امر به دلیل سطح مخصوص بسیار زیاد برای واکنش‌های فوتوکاتالیستی و سطح مشترک بسیار زیاد برای به دام انداختن الکترون است. اگرچه لایه‌های گرافیتی در حالت ایده‌آل غیرفعال و خنثی هستند اما وجود برخی نواقص ساختاری در نانولوله‌های کربنی امکان عامل‌دار کردن آن‌ها را برای واکنش شیمیایی با دی اکسید تیتانیم در فرایند سل-ژل فراهم می‌آورد [2].

2-3 نانولوله‌های کربنی
نانولوله‌های کربنی از صفحات گرافیتی لوله شده با ساختارهایی از شش ضـلعی‌های کربنی تشکیل شده‌اند که در انواع تک و چنددیواره با ساختارهای مختلف وجود دارند [معرفی انواع صورت‌های کربن (1)] . انواع متفاوتی از نانولوله‌های کربنی عامل‌دار شده با هدف بهبود سازگاری با بستر پلیمری و الیاف، واکنش‌پذیری، قدرت جذب عوامل شیمیایی متفاوت و ... توسعه یافته‌اند. حضور نانولوله‌های کربنی در کامپوزیت پلیمری و لیفی به دلیل خواصی مانند قدرت رسانایی خوب، جذب رنگزا، افزایش سختی و مقاومت، خواص کندسوزی، خواص محافظتی در برابر پرتو فرابنفش و خواص ضدمیکروبی مورد توجه محققان قرار گرفته است. اما با این حال به دلیل خطرات جدی آن‌ها از لحاظ ایمنی و سلامتی، کاربرد آن‌ها در مقیاس صنعتی محدود است. سمیت و سرطان‌زایی نانولوله‌های کربنی در آزمون‌های مختلف درون تنی (in vivo) و برون تنی (in vitro) به تأیید رسیده است. نانولوله کربنی نیمه‌رسانایی با انرژی باند گپ 0 تا 5 ev خاصیت فوتوکاتالیستی شبیه نانوذرات دی اکسید تیتانیم دارد و در سطح آن جفت الکترون و حفره ایجاد می‌شود [2].
خواص ضدمیکروبی نانولوله‌های کربنی تک دیواره اولین بار درسال 2007 میلادی در برابر باکتری اشرشیاکلای گزارش شد. نانولوله‌های کربنی با آسیب به غشای سلولی در نتیجه تماس مستقیم با باکتری باعث مرگ آن می‌شوند. خواص ضدمیکروبی نانولـوله‌های تک دیواره بیشـتر از اثر ضدمیکروبی نانولـوله‌های کربنی چند دیواره گزارش شده است [2].

3-3 نانوذرات نقره
نانوذرات نقره از طریق روش‌های مختلف مانند احیا الکتروشیمیایی، احیا فوتوکاتالیستی، احیا به کمک امواج فراصوت، احیا بیوشیمیایی و احیا بیولوژیکی توسط میکروارگانیزم‌ها از جمله باکتری و قارچ‌ها تهیه شده‌اند [1].

1-3-3 خواص ضدمیکروبی نانوذرات نقره
نقره به دلیل اثر ضدمیکروبی قوی در برابر طیف وسیعی از میکروارگانیزم‌ها حتی در غلظت بسیار کم در چند دهه اخیر مورد توجه بسیاری از پژوهشگران قرار گرفته است. از زمان‌های طولانی از نقره به عنوان عامل ضدمیکروبی و برای جلوگیری از آسیب‌های ناشی از فعالیت قارچ و باکتری در زخم‌بندی و جراحت‌های عفونی استفاده شده است [7].
ترکیباتی بر پایه نقره در جوراب به منظور مقابله با باکتری‌ها استفاده شده است. این جوراب‌ها از تولید و انتشار بوی نامطبوع پا جلوگیری می‌کنند که از لحاظ تجاری نیز موفق بوده‌اند [8].

2-3-3 مکانیزم عملکرد نانوذرات نقره در برابر میکروارگانیزم‌ها
نقره اثر ضدمیکروبی قوی در برابر گونه‌های خاصی از میکروارگانیزم‌ها دارد و به صورت انتخابگر عمل می‌کند لذا تأثیر سمی کمی در برابر سایر میکروارگانیزم‌ها از خود نشان می‌دهد. مکانیزم‌های متفاوتی برای عملکرد ضدمیکروبی نقره گزارش شده است. سه مکانیزم اصلی که بیشتر مورد استناد قرار گرفته‌اند عبارتند از:

1- تخریب غشا سلول میکروارگانیزم
2- واکنش با گروه‌های SH موجود روی آنزیم‌ها و اختلال در متابولیسم سلول
3- تولید گونه‌های اکسیژن فعال

نـقره احتـمالاً سبب برهم‌کنش غشا سلول میکروب و در نهـایت توقف جذب فـسفات توسط سلول می ‌شود و همچنین می‌تواند روی بار منفی سطح میکروب جذب شده یا با آنزیم‌ها واکنش دهد و با گروه‌های –SH پیوند برقرار کند. یون‌های نقره در فرایند انتقال الکترون زنجیر دخالت می‌کنند. این ترکیبات عموماً در برابر باکتری مؤثر هستند و تأثیر آن‌ها بر روی مخمرها و کپک کمتر است [2].
تحقیقات نشان داده که اندازه نانوذرات بر خواص ضدمیکروبی نقره تأثیر بسزایی دارد. در پژوهشی با بررسی حساسیت سلول‌های پوستی خرگوش با نانوذرات نقره ادعا شده این ذرات مضر نیستند و همچنین ذرات کوچک‌تر سازگاری بیشتری را با پوست نشان می‌دهند [9].
همانطور که می‌دانید بسیاری از عوامل ضدمیکروبی طبی قادر به از بین بردن بیوفیلم‌های باکتریایی نیستند. در پژوهشی رهایش سریع نانوذرات نقره به عنوان راه حلی برای از بین بردن بیوفیلم‌ها ارائه شده است [2].

عنوان : چگونگی تاثیر نانوذرات نقره بر سلول باکتری

توضیحات : .

نمایش توضیحات فیلم

چندرسانه‌ای 1. چگونگی تأثیر نانوذرات نقره بر سلول باکتری

3-3-3 الیاف نانوکامپوزیت نقره
نانوذرات نقره به دلیل مقاومت حرارتی بالا، یکی از مناسب‌ترین نانوذرات برای استفاده در فرایند ذوب‌ریسی الیاف بشرساخت است. در پژوهشی الیاف نانوکامپوزیت آلی/معدنی دوجزیی هسته-پوسته از پلی پروپیلن خالص و جز نانوکامپوزیت از ترکیب نانونقره با درصدهای متفاوت پلی پروپیلن خالص به منظور خواص ضدمیکروبی پایدار طراحی شد. الیاف شامل ذرات نقره در بخش هسته، فاقد فعالیت ضدمیکروبی بوده، در حالی که الیاف شامل ذرات نقره در بخش پوسته، حتی با درصد نقره بسیار کم، خواص ضدباکتری عالی نشان داده‌اند [9].

4-3-3 نانوکامپوزیت نقره/SiO2
استفاده از نانوذرات نقره پوشش داده شده بر اکسیدهای فلزی و نیمه‌رساناها یکی از راهکارهای ارزشمند جهت افزایش سطح مؤثر نقره با مصرف مقدار کمتری از آن است. در ضمن تبادلات الکترونی می‌تواند منجر به هم‌افزایی و افزایش خواص کاربردی شود. پیوند زدن این نانوکامپوزیت روی سطح الیاف پشمی منجر به کسب خواص ضدمیکروبی قابل توجهی شده است [2].

4-3 نانوذرات اکسید روی
اکسید روی نیز مانند دی اکسید تیتانیم نیمه رسانایی با خواص فوتوکاتالیستی مشابه است؛ با این تفاوت که اختلاف سطح انرژی برانگیختگی دی اکسید تیتانیم ev3.2 و اکسید روی ev3.37 تخمین زده شده است. از میان اکسیدهای فلزی نیمه رسانا، تنها دی اکسید تیتانیم و اکسید روی در حالت برانگیخته پایدار هستند. زمانی که یک اکسید فلزی با پرتو فرابنفش با انرژی برابر یا بیشتر از باند گپ ذرات برانگیخته شود، ایجاد یک جفت الکترون-حفره، احتمال انتقال الکترون به باند ظرفیت و در نتیجه بازآرایی الکترون و اربیتال خالی را کاهش می‌دهد. این امر سبب پایداری در حالت برانگیخته می‌شود. این نانوذرات غیرسمی و دارای خواص ضدمیکروبی قابل توجهی در غیاب نور و در شرایط خنثی هستند. نانوذرات اکسید روی از لحاظ قیمت، سفیدی و محافظت در برابر UV نسبت به نانوذرات نقره برتری دارد. این ذرات به محض جذب نور خواص فوتوکاتالیستی از خود نشان می‌دهند و به همین دلیل برای اصلاح ضدمیکروبی منسوجات به کار رفته و خواص ضدمیکروبی آن بر اثر پرتودهی افزایش می‌یابد [11].

filereader.php?p1=main_7215479fbb5429338
شکل 3 - خاصیت ضدمیکروبی نانوذرات اکسید روی [11].

5-3 نانوذرات مس
نانوذرات مس نیز به دلیل خواص رسانایی و خواص ضدمیکروبی مورد توجه قرار گرفته‌اند. هرچند که خواص ضدمیکروبی ضعیف‌تری نسبت به نقره دارند. محققان در تحقیقی پس از مقایسه خواص ضدمیکروبی سه نمونه متفاوت از الیاف کربن فعال شده با نقره، مس و ترکیب آن‌ها دریافتند که الیاف فعال شده با مس، حتی زمانی که مقدار مصرف آن چند برابر مقدار نقره بوده، کمترین خواص ضدمیکروبی را نشان داده است [2].

6-3 کامپوزیت اکسیدهای روی/مس
نانوذرات اکسید روی به دلیل باند گپ بالا کمتر تحت تأثیر نور مرئی تهییج می‌شوند. از این‌رو در دهه اخیر، ZnO آمیخته شده با کربن/نیتروژن به دلیل فعالیت فوتوکاتالیستی بهتر تحت نور مرئی بیشتر مطرح شده است. همچنین نانومواد ZnO دوپ شده با Fe2O3, WO3, CdS, Cu2O, CuO باند گپ باریک‌تری را ایجاد می‌کند لذا خاصیت فوتوکاتالیستی بهتری با نور مرئی از خود نشان می‌دهد. غشای عامل‌دار شده با CuO/ZnO تحت نور مرئی فعالیت فوتوکاتالیستی و ضدمیکروبی بهتری از غشای ZnO خالص نشان می‌دهد [11].

7-3 نانولایه‌های خاک رس
کلی (Clay) یک نام عمومی برای خانواده آلومینوسیلیکات‌های لایه‌ای است. استفاده از این ماده در کاربردهای دارویی از سال 2002 میلادی آغاز شده است. خاک رس به عنوان مرهم بر روی عفونت پوشش داده و سرعت بهبود بیشتری برای زخم‌های پوشش داده شده با خاک رس مشاهده شد. این مشاهدات شاید به خاطر خواص ضدمیکروبی خاک رس باشد. البته مکانیزم عملکرد و باکتری‌کُشی این ماده هنوز کاملاً مشخص نیست. مطالعات نشان داده است که خاک رس معدنی، علاوه بر جذب فیزیکی مواد سمی، برخی باکتری‌ها و ویروس‌ها را احتمالاً از طریق واکنش‌های شیمیایی ویژه از بین برده و سبب کاهش کلونی‌های باکتری می‌شوند. تحقیقات حاکی از آن است که برخی از انواع خاک‌های رس مصنوعی می‌توانند مشابه فلزات خواص ضدمیکروبی داشته باشند [1].
در تهیه کامپوزیت‌های ضدمیکروبی از خاک رس مقدار مورد نیاز این ماده برای دستیابی به خواص کاربردی مطلوب به طور قابل توجهی بیش از نانوساختارهایی مانند نقره است. در پژوهشی نانولایه‌های خاک رس حاوی نقره از طریق فرآیند تعویض یون به صورت کلسینه کردن و عملیات مکانیکی تهیه شد. نانولایه‎های خاک رس اصلاح شده با نقره خواص ضدمیکروبی خوبی در برابر باکتری اشرشیاکلای نشان دادند [2]. در روشی دیگر، نانوکامپوزیت پلیمری به روش مرحله به مرحله نقره-کیتوسان، نقره-کیتوسان-خاک رس و سپس نقره-کیتوسان-خاک رس- در پلی دی متیل سیلوکسان با خواص ضدمیکروب عالی و قابلیت رهایش دارو جهت مصارف پزشکی تولید شد که عملکرد ضدمیکروبی این کامپوزیت در مقایسه با نیترات نقره و همچنین کیتوسان بهبود یافته بود [12].

4- نانوساختارهای بارگذاری شده در حامل آلی
از سامانه‌های آلی حمل کننده ذرات با اهداف مختلف نظیر کنترل رهایش، افزایش سازگاری با بستر پلیمری، ایجاد دیسپرسیون یا امولسیون پایدار، ایجاد عوامل اتصال‌دهنده یا پایدارکننده روی سطح منسوجات یا مواد واسطه، قالب یا الگو جهت کنترل سنتز، آرایش یا قرارگیری عوامل مختلف و ... استفاده می‌شود. میکرو و نانوکپسول‌ها، درخت‌سان‌ها [نانوساختارهای آلی]، نانو و میکرولیپوزوم‌ها و سیکلودکسترین‌ها [دارورسانی با نانوساختارها] از مهم‌ترین حامل‌های آلی نانوساختارهای معدنی به شمار می‌روند [2].

1-4 استفاده از نانوکپسول‌های حاوی مواد ضدمیکروب
شرکت سیبا محصولی به نام تینوسان سی ای ال (Tinoson CEL) تولید می‌کند که به صورت نانوکپسول‌های حاوی مواد ضدمیکروب در محیط آبی تهیه می‌شود. این نانوکپسول‌ها دارای گروه‌های واکنش‌دهنده با الیاف پنبه هستند که ضمن اتصال با کالا ثبات شستشویی خوبی دارند [13].
ترکیبات درخت‌سان نقره- پلی آمیدوآمین مانند محلول‌های نانوکامپوزیتی نقره - پلی آمیدوآمین خواص ضدمیکروبی قابل توجهی را بدون کاهش حلالیت و فعالیت در حضور یون‌های سولفات و کلرید نشان می‌دهند. با افزودن پودر استات نقره به محلول درخت‌سان از قبل آماده شده، درخت‌سان پلی آمیدوآمین حاوی نقره به سادگی قابل تولید است. فرایند تولید شامل شکل‌گیری نمک کربوکسیلات نقره و تشکیل کمپلکس با نیتروژن درونی است. خواص ضدمیکروبی جالب آن را به غلظت محلی بسیار بالا (256 گروه کربوکسیلات حول یک کره به قطر 54 آنگستروم) نسبت می‌دهند؛ چرا که ذرات نانو با سطح مخصوص بسیار زیاد، ترکیبات نقره به شکل +Ag یا AgO را در تماس با میکروارگانیزم‌ها قرار می‌دهند [14].

filereader.php?p1=main_a42b5430700ef13c2
شکل 4 - ترکیبات درخت‌سان نانوکامپوزیتی فلزی - پلیمری با خواص ضدمیکروبی [14].

5- نتیجه‌گیری
اخیراً استفاده از نانوذرات به منظور اصلاح ضدمیکروبی منسوجات و پلیمرها زمینه قابل توجهی را در بهبود بهداشت عمومی ایجاد کرده است. منسوجات به عنوان پوشش دوم بدن انسان‌ها بهترین محیط را برای رشد میکروارگانیزم‌ها مهیا می‌کند. نانوذرات به دلیل غیرسمی بودن و عدم ایجاد سوزش بر پوست در مقایسه با ترکیبات شیمیایی که مضراتی از جمله سمیت و توانایی ضدمیکروبی ضعیفی دارند، گزینه مناسبی برای اصلاح ضدمیکروبی منسوجات به شمارمی‌روند. همچنین افزایش استفاده از آنتی‌بیوتیک‌ها در غذای حیوانات و بیماران باعث مقاومت میکروب‌ها می‌شود که امکان ضربه سهمگین به بهداشت عمومی را افزایش می‌دهد. در صنعت استفاده از مخلوطی از مواد شیمیایی ضدمیکروب همراه با نانوساختارهای معدنی گسترش یافته است.
 

منابـــع و مراجــــع

1. A. Muñoz-Bonilla and M. Fernández-García, “Polymeric materials with antimicrobial activity,” Progress in Polymer Science, vol. 37. pp. 281–339, (2012).

2. رویا دستجردی، مجید منتظر. "نانوساختارهای فلزی و معدنی در اصلاح ضدمیکروبی و چندمنظوره منسوجات و پلیمرها". چاپ اول. یزد: دانشگاه یزد، (1391).

3. M. Montazer and S. Seifollahzadeh, “Enhanced self-cleaning, antibacterial and UV protection properties of nano TiO2 treated textile through enzymatic pretreatment.,” Photochem. Photobiol., vol. 87, no. 4, pp. 877–83, (2011).

4. Carp O, Huisman CL, Reller A. Photoinduced reactivity of titanium dioxide. Prog Solid State Chem; 32, 33–177 (2004).

5. Kubacka A, Cerrada ML, Serrano C, Fernández-García M, Ferrer M, Fernández-García M. Light-driven novel properties of TiO2- modified polypropylene-based nanocomposite films. J Nanosci Nanotechnol; 8, 3241–6 (2008).

6. Rai M, Yadav A, Gade A. Silver nanoparticles as a new generation of antimicrobials. Biotechnol Adv; 27:76–83 (2009).

7. Monteiro DR, Gorup LF, Takamiya AS, Ruvollo AC, Camargo ER, Barbosa DB. The growing importance of materials that prevent microbial adhesion: antimicrobial effect of medical devices containing silver. Int J Antimicrob Agents; 34:103–10 (2009).

8. http://www.montefibre.it/

9. Stevanato, R., Tedesco, R., New Antimicrobial Acrylic Fiber. Chemical fibers International, 48(6), 480-485 (1998).

10. Jeong, S. H., Yeo, S. Y., Yi, S. C., The Effect of Filler Particle Size on the Antibactrial Properties of Compounded Polymer/Silver Fiber, J of Material science, 40, 5407-5411 (2005).

11. S. Abbas Noorian, Nahid Hemmatinejad and Azadeh Bashari. One-Pot Synthesis of Cu2O/ZnO Nanoparticles at present of folic acid to improve UV-Protective Effect of Cotton fabrics. Photochemistry and Photobiology

12. Zhou, N. L., Liu, Y., Li. L., Meng, N. and et al. A New Nanocomposite Biomedical Material of Polymer/Clay-Cts-Ag Nanocomposites, J of Molecular Catalysis, A Chemical, 281, 192-199 (2008)

13. Mao, J. Durable Antimicrobial Finish for Cotton with New Technology, AATCC review, 2(12), 15-18 (2002)

14. Balogh, L., Swanson, D. R., Tomalia, D. A., Hagnauer, G. L., Manus, A. T. M., Dendrimer-silver Complexes and Nanocomposites as Antimicrobial Agents, Nano Letters, 1(1), 8-21 (2001).