Revestimentos de poliureia antimicrobiana com partículas de óxido de nanozinco dopadas com terras raras
fonte: AZO MATERIALSA pandemia da Covid-19 demonstrou a necessidade urgente de revestimentos antivirais e antimicrobianos para superfícies em espaços públicos e ambientes de saúde. Uma pesquisa recente publicada em outubro de 2021 no periódico Microbial Biotechnology demonstrou uma preparação rápida dopada com nanoóxido de zinco para revestimentos de poliureia que busca abordar essa questão. A necessidade de superfícies higiênicas Conforme demonstrado por múltiplos surtos de doenças transmissíveis, as superfícies são uma fonte de transmissão de patógenos. A necessidade urgente de produtos químicos rápidos, eficazes e não tóxicos, bem como de revestimentos de superfície antimicrobianos e antivirais, estimulou pesquisas inovadoras nas áreas de biotecnologia, química industrial e ciência dos materiais. Revestimentos de superfície com ação antiviral e antimicrobiana podem reduzir o risco de transmissão viral e matar bioestruturas e microrganismos em contato. Eles impedem o crescimento de microrganismos por meio da ruptura da membrana celular. Eles também melhoram as propriedades da superfície, como resistência à corrosão e durabilidade. De acordo com o Centro Europeu de Controle e Prevenção de Doenças, 4 milhões de pessoas (cerca de duas vezes a população do Novo México) globalmente por ano adquirem uma infecção associada à assistência médica. Isso leva a cerca de 37.000 mortes em todo o mundo, com a situação especialmente ruim em países em desenvolvimento, onde as pessoas podem não ter acesso a saneamento adequado e infraestrutura de higiene de saúde. No mundo ocidental, as HCAIs são a sexta maior causa de morte. Tudo é suscetível à contaminação por micróbios e vírus - alimentos, equipamentos, superfícies e paredes, e têxteis são apenas alguns exemplos. Mesmo programas regulares de higienização podem não matar todos os micróbios presentes nas superfícies, portanto, há uma necessidade urgente de desenvolver revestimentos de superfície não tóxicos que impeçam a ocorrência de crescimento microbiano. No caso da Covid-19, estudos mostraram que o vírus pode permanecer ativo em superfícies de aço inoxidável e plástico tocadas com frequência por até 72 horas, demonstrando a necessidade urgente de revestimentos de superfície com propriedades antivirais. Superfícies antimicrobianas têm sido usadas em ambientes de saúde por mais de uma década, sendo usadas para controlar surtos de MRSA. Óxido de Zinco – Um Composto Químico Antimicrobiano Amplamente Explorado O óxido de zinco (ZnO) tem potentes propriedades antimicrobianas e antivirais. O uso de ZnO tem sido explorado intensamente nos últimos anos como ingrediente ativo em vários produtos químicos antimicrobianos e antivirais. Numerosos estudos de toxicidade descobriram que o ZnO é virtualmente atóxico para humanos e animais, mas é altamente eficaz em romper os envelopes celulares de microrganismos. Os mecanismos de eliminação de microrganismos do óxido de zinco podem ser atribuídos a algumas propriedades. Íons Zn2+ são liberados pela dissolução parcial de partículas de óxido de zinco que interrompem ainda mais a atividade antimicrobiana, mesmo em outros micróbios presentes, bem como o contato direto com as paredes celulares e a liberação de espécies reativas de oxigênio. A atividade antimicrobiana do óxido de zinco está adicionalmente ligada ao tamanho e à concentração das partículas: partículas menores e soluções de nanopartículas de zinco em maior concentração aumentaram a atividade antimicrobiana. Nanopartículas de óxido de zinco, de tamanho menor, penetram mais facilmente na membrana celular microbiana devido à sua grande área interfacial. Muitos estudos, particularmente sobre o Sars-CoV-2 recentemente, elucidaram uma ação similarmente eficaz contra vírus. Usando revestimentos de poliureia e nanoóxido de zinco dopados com RE para criar superfícies com propriedades antimicrobianas superiores A equipe de Li, Liu, Yao e Narasimalu propôs um método para preparar rapidamente revestimentos de poliureia antimicrobianos introduzindo partículas de nanoóxido de zinco dopadas com terras raras criadas pela mistura das nanopartículas com terras raras em ácido nítrico. As nanopartículas de ZnO foram dopadas com cério (Ce), praseodímio (Pr), lantânio (LA) e gadolínio (Gd). As partículas de nanoóxido de zinco dopadas com lantânio foram consideradas 85% eficazes contra cepas bacterianas de P. aeruginosa e E. coli. Essas nanopartículas também permanecem 83% eficazes na eliminação de micróbios, mesmo após 25 minutos de exposição à luz UV. As partículas de nano-óxido de zinco dopadas exploradas no estudo podem apresentar melhor resposta à luz UV e resposta térmica a mudanças de temperatura. Bioensaios e caracterização de superfície também forneceram evidências de que as superfícies retêm suas atividades antimicrobianas após uso repetido. Revestimentos de poliureia também têm alta durabilidade com menor risco de descascamento das superfícies. A durabilidade das superfícies, juntamente com as atividades antimicrobianas e a resposta ambiental das partículas de nano-ZnO, proporcionam melhorias em seu potencial para aplicações práticas em uma variedade de ambientes e indústrias. Usos Potenciais Esta pesquisa mostra enorme potencial para o controle de futuros surtos e para interromper a transmissão de HPAIs em ambientes de saúde. Há também potencial para seu uso na indústria alimentícia para fornecer embalagens e fibras antimicrobianas, melhorando a qualidade e a vida útil dos alimentos no futuro. Embora esta pesquisa ainda esteja em sua infância, sem dúvida, em breve sairá do laboratório e entrará na esfera comercial.
Horário da publicação: 04/07/2022