طلاء فضي في مكافحة الميكروبات
طلاء فضي في مكافحة الميكروبات
فيديو: طلاء فضي في مكافحة الميكروبات
فيديو: دهانات حوائط المستشفيات ضد البكتيريا paints for the generation 2023, شهر فبراير
Anonim

يمكن أن تكون الجسيمات النانوية الفضية الخطوة التالية للأمام في المنتجات المضادة للبكتيريا.

يمكن لتقنية جديدة في صناعة الطلاء أن تجعل أي سطح خالي من الجراثيم قريبًا. صنع الباحثون دهانًا يحتوي على جزيئات الفضة النانوية المعروفة بقدرتها على قتل البكتيريا والميكروبات الأخرى ، على أمل أن تقوم المستشفيات بتغطية جدرانها وأسطحها لمكافحة العدوى.

وفقًا للمراكز الأمريكية لمكافحة الأمراض والوقاية منها (CDC) ، يصاب أكثر من مليون شخص سنويًا بالعدوى البكتيرية في المستشفيات. الفضة نفسها مقاومة ممتازة للبكتيريا ، وفي شكل جسيمات نانوية تكون أكثر فاعلية في قتل الكائنات الحية الدقيقة. حتى الآن لم تظهر أي آثار سلبية على البشر.

ومع ذلك ، يشعر بعض العلماء بالقلق من أن الجسيمات النانوية الفضية قد لا تكون ضارة كما تبدو. تم إجراء القليل من الأبحاث حول آثارها الصحية والبيئية ، كما أن الفضة تقتل الكائنات الحية الدقيقة الجيدة إلى جانب الكائنات السيئة. أيضًا ، لا توجد حاليًا قيود على استخدام جزيئات الفضة النانوية ، والتي ظهرت بالفعل في مجموعة من المنتجات الاستهلاكية التي تروج لخصائصها المضادة للبكتيريا.

يقول الكيميائي جورج جون من كلية سيتي في نيويورك والمؤلف الرئيسي للدراسة ، التي نُشرت مؤخرًا في مجلة Nature Materials: "الجسيمات النانوية صغيرة جدًا وتتفاعل مع البكتيريا وتمزق جدار الخلية". ويوضح أن هذا التمزق يقتل البكتيريا.

جسيمات الفضة النانوية عبارة عن مجموعة صغيرة من ذرات الفضة التي يقل عرضها عن 100 نانومتر ، أو 100 جزء من المليار من المتر. بسبب حجمها ، تظهر الجسيمات النانوية خصائص مختلفة عن نظيراتها الأكبر حجمًا. تتفاعل بسهولة أكبر مع محيطها ، مما يجعلها قابلة للذوبان في الطلاء. تتم أيضًا دراسة الجسيمات النانوية لاستخداماتها الطبية المحتملة ، لا سيما في توصيل الأدوية ، لأنها قادرة على المرور بسهولة عبر أغشية الخلايا.

لطالما عُرفت الفضة بكونها من مضادات الميكروبات الجيدة ، ولا تختلف الجسيمات النانوية التي تتكون من هذا المعدن. اختبر جون الطلاء على بكتيريا Escherichia coli و Staphylococcus aureus. في كلتا الحالتين ، عندما تمت إضافة السلالات إلى شريحة زجاجية مطلية بطلاء مملوء بالفضة وحضنت في ظروف مواتية ، لم يكن هناك نمو لأي من الكائنات الحية. في المقابل ، أظهرت الشرائح بدون الطلاء والشرائح ذات الطلاء الخالي من الفضة نموًا جرثوميًا.

يقول لوسيان لوسيا ، أستاذ الكيمياء المساعد في جامعة ولاية كارولينا الشمالية: "إنه يشبه إلى حد ما تأثير الصابون أو المنظفات". تدمر الجسيمات النانوية جدار الخلية للميكروب.

يتفق كل من لوسيا وجون على أن البكتيريا لا يمكنها بناء مقاومة للجسيمات النانوية الفضية بقدر ما تستطيع للمضادات الحيوية ، بسبب الطريقة التي تهاجم بها - تدمر البنية الفيزيائية للخلايا التي تقتلها. من ناحية أخرى ، تقوم المضادات الحيوية بقمع نشاط البكتيريا ولكنها لا تقضي عليها بالضرورة. تقول لوسيا: "هذا هو جمال الفضة". "لا توجد طريقة لتطوير مقاومة لها".

يقول جون إنه يقوم أيضًا بتجربة جسيمات نانوية مختلفة الحجم. يؤدي تغيير الحجم أيضًا إلى تغيير اللون. لذلك ، قد يستخدم الطلاء الأزرق جزيئات نانوية بأحجام مختلفة عن الطلاء الأحمر. حاليًا ، حجم الجسيمات النانوية الفضية التي يستخدمها يحول الطلاء إلى اللون الأصفر.

تتمثل الخطوة التالية في إجراء المزيد من اختبارات الصحة والسلامة وتحديد المدة التي يحتفظ بها الطلاء بخصائصه القاتلة للجراثيم. يعتقد جون أنها ستحتفظ بقدراتها على قتل الجراثيم لمدة تصل إلى ثلاث سنوات ، لكنها تقول إنها قد تكون أطول.

لطالما عُرفت قدرة الفضة على قتل البكتيريا ، ولكن لم يتم الترويج لفكرة استخدام نسختها من الجسيمات النانوية في المنتجات الاستهلاكية. تم إجراء بحث محدود حول المدة التي تحتفظ فيها الجسيمات النانوية بخصائصها المضادة للميكروبات وكيفية تفاعلها مع الكائنات الحية الأخرى ، وهو أمر بالغ الأهمية بسبب قدرة الجسيمات على اختراق أغشية الخلايا. قد يشعر بعض الناس بعدم الارتياح عند استخدام الرغوة الواقية من الشمس إذا كانت تحتوي على جزيئات الفضة النانوية.

يقول Zhiqiang Hu ، مهندس مدني وبيئي في جامعة ميسوري كولومبيا ، والذي يدرس سلامة الجسيمات النانوية الفضية: "من المؤكد أنه منتج جيد جدًا مضاد للميكروبات". "لكنها يمكن أن تقتل الأنواع الحميدة [من البكتيريا] أيضًا.".

يقول هو إن أحد مخاوفه الرئيسية هو تأثيرها المحتمل على الكائنات المائية. تعيش أنواع كثيرة من البكتيريا في البحيرات والجداول ، وإذا دخلت جسيمات الفضة النانوية إلى هذه المياه ، فقد تعطل النظام البيئي المائي.

هو ليس الوحيد الذي يشعر بالقلق. أندرو ماينارد ، كبير المستشارين العلميين لمشروع تقنيات النانو الناشئة ، الممول من قبل مركز وودرو ويلسون الدولي للباحثين و The Pew Charitable Trusts ، قلق أيضًا بشأن نقص البحث والتنظيم بشأن استخدام الجسيمات النانوية الفضية. يقول إن هذه التكنولوجيا تظهر في منتجات غير محتملة ، مثل الجوارب وأدوات المطبخ ومستحضرات التجميل ، على سبيل المثال لا الحصر.

يقول ماينارد: "لديك عامل مضاد للميكروبات يظهر في كل مكان ، بما في ذلك لعب الأطفال الرقيقة ، دون معرفة بآثاره الصحية أو البيئية". "ما هي فرص القضاء على بكتيريا مهمة بيئيا؟".

هذا هو السؤال الذي يريد ماينارد الإجابة عليه قبل تطبيق التكنولوجيا على أي منتجات تجارية أخرى. من ناحية أخرى ، يقر ماينارد بأن استخدام الجسيمات النانوية الفضية يبشر بالخير ، لا سيما في المستشفيات.

يقول ماينارد: "أعتقد أن هناك عدة أماكن يكون فيها الوضع على ما يرام". يعتبر علاج المرضى المصابين بجروح أو خلق بيئة معقمة في المستشفى مثالين على ما يراه مفيدًا.

يقول: "الفضة هي أحد أفضل خطوط دفاعنا ضد عدد من الميكروبات". "ونحن بحاجة إلى التفكير مليًا قبل طرح مثل هذا الوكيل القوي في السوق."

شعبية حسب الموضوع