Pelapis Poliurea Antimikroba dengan Partikel Nano-Seng Oksida yang Didoping Tanah Jarang
sumber: AZO MATERIALS Pandemi Covid-19 telah menunjukkan kebutuhan mendesak akan pelapis antivirus dan antimikroba untuk permukaan di ruang publik dan lingkungan perawatan kesehatan. Penelitian terbaru yang dipublikasikan pada bulan Oktober 2021 dalam jurnal Microbial Biotechnology telah menunjukkan persiapan nano-Zinc oxide yang didoping dengan cepat untuk pelapis poliurea yang berupaya mengatasi masalah ini. Kebutuhan akan Permukaan yang Higienis Seperti yang ditunjukkan oleh berbagai wabah penyakit menular, permukaan merupakan sumber penularan patogen. Kebutuhan mendesak akan bahan kimia yang cepat, efektif, dan tidak beracun serta pelapis permukaan antimikroba dan antivirus telah memacu penelitian inovatif di bidang bioteknologi, kimia industri, dan ilmu material. Pelapis permukaan dengan tindakan antivirus dan antimikroba dapat mengurangi risiko penularan virus dan membunuh biostruktur dan mikroorganisme saat bersentuhan. Mereka menghambat pertumbuhan mikroorganisme melalui gangguan membran sel. Mereka juga meningkatkan sifat permukaan, seperti ketahanan terhadap korosi dan daya tahan. Menurut Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit Eropa, 4 juta orang (sekitar dua kali lipat populasi New Mexico) secara global per tahun memperoleh infeksi terkait perawatan kesehatan. Hal ini menyebabkan sekitar 37.000 kematian di seluruh dunia, dengan situasi yang sangat buruk di negara-negara berkembang di mana orang mungkin tidak memiliki akses ke sanitasi yang tepat dan infrastruktur kebersihan perawatan kesehatan. Di dunia Barat, HCAI adalah penyebab kematian terbesar keenam. Semuanya rentan terhadap kontaminasi oleh mikroba dan virus - makanan, peralatan, permukaan dan dinding, dan tekstil hanyalah beberapa contoh. Bahkan jadwal sanitasi rutin mungkin tidak membunuh setiap mikroba yang ada di permukaan, jadi ada kebutuhan mendesak untuk mengembangkan lapisan permukaan yang tidak beracun yang mencegah pertumbuhan mikroba terjadi. Dalam kasus Covid-19, penelitian telah menunjukkan bahwa virus dapat tetap aktif pada permukaan baja tahan karat dan plastik yang sering disentuh hingga 72 jam, menunjukkan kebutuhan mendesak untuk pelapis permukaan dengan sifat antivirus. Permukaan antimikroba telah digunakan dalam pengaturan perawatan kesehatan selama lebih dari satu dekade, digunakan untuk mengendalikan wabah MRSA. Seng Oksida – Senyawa Kimia Antimikroba yang Banyak Dieksplorasi Seng oksida (ZnO) memiliki sifat antimikroba dan antivirus yang kuat. Penggunaan ZnO telah dieksplorasi secara intensif dalam beberapa tahun terakhir sebagai bahan aktif dalam berbagai bahan kimia antimikroba dan antivirus. Banyak studi toksisitas telah menemukan bahwa ZnO hampir tidak beracun bagi manusia dan hewan tetapi sangat efektif dalam mengganggu selubung seluler mikroorganisme. Mekanisme pembunuh mikroorganisme dari Seng oksida dapat dikaitkan dengan beberapa sifat. Ion Zn2+ dilepaskan oleh pelarutan sebagian partikel Seng Oksida yang mengganggu aktivitas antimikroba lebih lanjut bahkan pada mikroba lain yang ada, serta kontak langsung dengan dinding sel dan pelepasan spesies oksigen reaktif. Aktivitas antimikroba Seng Oksida juga terkait dengan ukuran dan konsentrasi partikel: partikel yang lebih kecil dan larutan nanopartikel Seng dengan konsentrasi yang lebih tinggi telah meningkatkan aktivitas antimikroba. Nanopartikel Zinc Oxide yang ukurannya lebih kecil lebih mudah menembus membran sel mikroba karena luas antarmukanya yang besar. Banyak penelitian, khususnya yang dilakukan terhadap Sars-CoV-2 akhir-akhir ini, telah mengungkap tindakan efektif serupa terhadap virus. Menggunakan Pelapis Nano-Zinc Oxide dan Poliurea yang Didoping Ulang untuk Menciptakan Permukaan dengan Sifat Antimikroba yang Unggul Tim yang terdiri dari Li, Liu, Yao, dan Narasimalu telah mengusulkan metode untuk menyiapkan pelapis poliurea antimikroba secara cepat dengan memperkenalkan partikel nano-Zinc Oxide yang didoping dengan tanah jarang yang dibuat dengan mencampurkan nanopartikel dengan tanah jarang dalam asam nitrat. Nanopartikel ZnO didoping dengan Serium (Ce), Praseodymium (Pr), Lantanum (LA), dan Gadolinium (Gd.). Partikel nano-Zinc Oxide yang didoping dengan lantanum ditemukan memiliki efektivitas 85% terhadap strain bakteri P. aeruginosa dan E. Coli. Nanopartikel ini juga tetap memiliki efektivitas 83% dalam membunuh mikroba, bahkan setelah 25 menit terpapar sinar UV. Partikel nano-Zinc Oxide yang didoping yang dieksplorasi dalam penelitian ini dapat menunjukkan respons sinar UV dan respons termal yang lebih baik terhadap perubahan suhu. Bioassay dan karakterisasi permukaan juga memberikan bukti bahwa permukaan mempertahankan aktivitas antimikrobanya setelah penggunaan berulang. Pelapis poliurea juga memiliki daya tahan tinggi dengan risiko terkelupasnya permukaan yang lebih rendah. Daya tahan permukaan yang dipadukan dengan aktivitas antimikroba dan respons lingkungan dari partikel nano-ZnO memberikan peningkatan pada potensinya untuk aplikasi praktis dalam berbagai pengaturan dan industri. Penggunaan Potensial Penelitian ini menunjukkan potensi yang sangat besar untuk pengendalian wabah di masa mendatang dan menghentikan penularan HPAI dalam pengaturan perawatan kesehatan. Ada juga potensi untuk penggunaannya dalam industri makanan untuk menyediakan kemasan dan serat antimikroba, meningkatkan kualitas dan masa simpan bahan makanan di masa mendatang. Meskipun penelitian ini masih dalam tahap awal, tidak diragukan lagi penelitian ini akan segera beralih dari laboratorium dan ke ranah komersial.
Waktu posting: 04-Jul-2022