همیشه سطوح گوناگون که ما در ارتباط با آنها هستیم در معرض جذب و تکثیر باکتری و قارچ های گوناگون قرار میگیرند.

برای از بین بردن باکتری ها از روش های گوناگونی مانند آنتی بیوتیک ها، مواد شوینده، گیاهان آنتی باکتریال و… برگزیده شده.

اما در عصر جدید و به کمک فناوری نانو که این روزها پیشرو و بسیار فعال در حوضه تولیدات است، روش های جدیدی در مقابله با باکتری ها به کمک نانو مواد آنتی باکتریال کشف شده است.

این علم با برگزیدن موادی که خاصیت آنتی باکتریال دارند و تبدیل ابعاد آنها به مقیاس نانو، توانسته است که قدرت آنتی باکتریال بودن این مواد را به شکل چشم گیری افزایش دهد.

روش های سنتی ضدعفونی کردن، معمولا بصورت موقت باعث آنتی باکتریال شدن سطح میشود و در مواردی به دلیل ترکیبات شیمیایی مضراتی برای محیط زیست دارند.

اما روش به کاربرده شده درنانو مواد آنتی باکتریال دارای زمانی دائمی و یا به شکل طولانی مدت و همچنین به دلیل استفاده از روش بیوسنتز، محصولی کاملاً امن برای محیط زیست استفاده میشود .

نانو ذرات فلزی آنتی باکتریال:

عمده مواد استفاده شده در نانو تکنولوژی برای خاصیت آنتی باکتریال، استفاده از فلزاتی مانند نقره، طلا، تیتانیوم، مس و روی میباشد که در ادامه به توضیح هرکدام خواهیم پرداخت.

لازم به ذکر است که این مواد استفاده های گوناگونی جز خاصیت ضدعفونی کننده دارند که ما در این مقاله به آنها نخواهیم پرداخت و همچنین استفاده های مشترکی در راستای ضدعفونی کردن دارند که ما فقط عمده استفاده هر کدام را در صنعت ها گوناگون را با شما درمیان خواهیم گذاشت.

در صورت نیاز به اطلاعات بیشتر از هر مواد، به لینک های که در پایین هر بخش قرار داده شده اند مراجعه کنید.

نانو ذرات آنتی باکتریال طلا:

نانو ذرات طلا پایدارترین نانو ذرات فلز هستند که سنتز آسانی دارند. این نانو ذرات نیز خاصیت آنتی باکتریال در خود دارند اما از آنجایی که طلا فلز گرانقیمتی است، استفاده از آن به عنوان آنتی باکتریال جز در مواردی که به دلیل عدم خاصیت کشندگی سلولی نانوذرات طلا و وجود خاصیت آنتی باکتریال آنها، می توان از نانوذرات طلا جهت از بین بردن عفونت های باکتریایی به ویژه عفونت های بیمارستانی استفاده کرد.

توجیه اقتصادی چندانی ندارد و عمدتاً از نانو ذارت طلا به عنوان بیوسنسور، بیومارکر و داروسازی هدفمند استفاده میشود.

نانو مواد آنتی باکتریال دی اکسید تیتانیوم:

این نانوذرات بدلیل خاصیت ویژه فیزیکوشیمیایی که مرتبط با اندازه، مورفولوژی، نوع فاز و خواص بلوری نانو ذرات می باشد و همینطور توجیه اقتصادی مناسب دارای کاربردهای فراوانی هستند. که در زمینه آنتی باکتریال برای تصفیه آب و پساب ها و ساخت سرامیک های ویژه و چند مورد دیگر استفاده میشود.

از دیگر کاربردی های نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم تولید رادیکال های آزاد در اثر برخورد نور فرابنفش که باعث ضدعفونی شدن محیط اطراف میشود که این امر باعث کاربردی کردن این ذرات در محیط های آزاد میشود.

نانوذرات آنتی باکتریال نقره:

فلز نقره با توجه خاصیت آنتی باکتریال بودن از دیرباز مورد استفاده برای نیاز های گوناگونی مانند ظروف اغذیه به دلیل جلوگیری از مسمومیت، استفاده در جنگ جهانی دوم برای ضدعفونی کردن محل زخم ها و همچنین در ساخت لنج کشتی برای جلوگیری از جلبک زدن بوده اند.

ولی با تولید آنتی بیوتیک ها و ضعیف بودن قدرت ضدعفونی کننده نقره نسبت به آنها، استفاده از این فلز روز به روز کاهش یافت.

اما ظهور علم نانو تکنولوژی، جان تازه ای بر خاصیت آنتی باکتریال بودن این مواد بخشید.

نانو ذرات نقره که با افزایش نسبت سطح به حجم، باعث گسترش سطح دسترسی اتم های نقره به باکتری ها میشود. که نتیجه این عمل ،افزایش خاصیت ضدعفونی کننده این فلز تا 99% شده است.

نانو ذرات نقره پتانسیل غشایی پلاسما را ناپایدار می کند که نتیجه آن کاهش سطح) ATP دنوزین تری
فسفات) درون سلول می باشد این عمل با هدف قرار دادن غشاء سلول باکتری انجام می شود و باعث مرگ باکتری می گردد.

با توجه به تحول ذکر شده در بالا، از نانو ذرات نقره در زمینه ها گوناگونی اعم از دارویی و پزشکی ، صنایع نساجی، سرامیک های بهداشتی، تصفیه آب، رنگ، کشاورزی، دامپروری و در کامپوزیت های پلیمری به منظور کاربردهای صنعتی و … استفاده های چشم گیری میشود.

پزشکی و دارویی: افزایش آنتی بیوتیک ها در مصارف دارویی و همچنین پاتوژن های انسانی که باعث مقاومت و جهش باکتری ها در مقابل این آنتی بیوتیک ها میشود، باعث ایجاد چالش ظهور باکتری های جدید و افزایش مصرف آنتی بیوتیک ها شده.

محققان فعالیت ضد میکروبی نانو ذرات تولید شده توسط کلبسیلا پنومونیه را به تنهایی و در ترکیب با آنتی بیوتیک هایی نظیر پنی سیلین ، G آموکسی سیلین ، اریترومایسین ، کلیندامایسین و ونکومایسین بر علیه استافیلوکوک اورئوس و اشرشیا کلی ارزیابی کردند. و افزایش قابل توجهی در فعالیت ضد میکروبی آنتی بیوتیک ها در حضور نانو ذرات نقره مشاهده نمودند.

بسته بندی آنتی باکتریال: بسته بندی کردن محصولات، علی الخصوص مواد غذایی که عمدتا به کمک پلاستیک ها صورت میگیرد، این روزها به شکل وسیعی انجام میشود.

از آنجایی که مواد غذایی بصورت عمده مرطوب بوده، باعث میشود تا زمینه مناسبی برای تکثیر باکتری و قارچ ها فراهم شود.

تولید پلاستیک های آنتی باکتریال که در ترکیبات آن از ذرات نانو نقره برای خاصیت ضدعفونی کننده این بسته بندی ها استفاده شده. باعث میشود که عمر و تازگی موادی مانند گوشت، سبزی یا میوه جات، نان، داروها … تا 4 برابر حالت عادی افزایش یابد.

به طوری که طی آزمایشات انجام شده، در 24 ساعت اولیه این نوع پوشش ها از 98 درصد رشد باکتری ها جلوگیری میشود.

نانو مواد آنتی باکتریال مس:

نانو ذرات مس نیز مانند دیگر نانو مواد آنتی باکتریال، از کاربردهای فراوانی برخوردار است. اما از شاخص های بارز این ماده میتوان به ارزان بودن مس نسبت به دیگر مواد مانند نقره اشاره کرد که همین امر باعث به فکر افتادان محققان برای جایگزینی این مواد با دیگر نانو ذرات آنتی باکتریال شد.

این نانوذرات مس نیز مصارف مشترکی با دیگر مواد نانو آنتی باکتریال که به شما معرفی کردیم دارند. اما از بارز ترین هدف خاصیت آنتی باکتریال این مواد، برای ساخت منسوجات و جایگزین کردن این مواد با نانو ذرات نقره است.

نانو ذرات مواد آنتی باکتریال اکسید روی:

نانو ذارت اکسید روی، ماده معدنی بسیار پرکاربردیست که به دلیل ویژگی های شیمیایی و فیزیکی که دارد، در صنایع و اهداف مختلفی استفاده میشود. با سنتز این مواد و تبدیل آنها به نانو ذرات، میتوانیم بسیاری از خواص آنرا بهبود ببخشیم.

از جمله خاصیت بارز این نانو ذرات مواد میتوانیم به پایداری شیمیایی بالا، ثابت دی الکتریک پایین، فعالیت کاتالیزوری بالا، جذب نور فروسرخ و فرابنفش و مهم ترین خاصیت که مورد بحث ما است، یعنی فعالیت ضد باکتری این مواد است، اشاره نمود.

از خاصیت آنتی باکتریال این مواد و همچنین از خاصیت تضعیف نور فرابنفش آن در ساخت کرم های ضد آفتاب و همچنین برای ساخت پانسمان هایی جهت درمان و ضدعفونی کننده، استفاده میشود.

از دیگر خاصیت مهم این مواد چسبندگی بالای آنها که در ساخت پوشش هایی مانند سرامیک و کاشی با خاصیت آنتی باکتریال میتوان نام برد و همچنین به کمک این مواد آب و پساب ها را تصفیه و ضدعفونی میکنند.

نحوه عملکرد نانوذرات آنتی باکتریال در مقابل باکتری وقارچ ها:

در این فرآیند ذرات نانو به مرور زمان یون‌های مثبت فلزی از خود ساطع میکنند و این یون‌ها طی واکنش جانشینی پیوندهای دی سولفیدی در دیواره‌ی باکتری را که نقش حفاظتی در مقابل واکنشهای اکسایش دارند را از بین برده و باعث نابودی باکتری و تخریب غشای سلولی میکرو اورگانیسم میشود.

نسبت سطح به حجم این ذرات بسیار بالا است که همین امر باعث میشود یون‌ها به سرعت منتشر شده و به شکل موثرتری باکتریها را نابود کنند. این نانو ذرات در مسیر ماده مغزی سلول انقطاع ایجاد میکنند و به این وسیله بدون استفاده از هیچگونه مواد شیمیایی اضافی میکروب‌ها کاملا نابود می‌شوند.

از شما تشکر میکنیم که تا پایان مقاله با ما همراه بودین، با درج نظرات و پیشنهادات خود در قسمت کامنت یا تماس با ما به کیفیت مقاله کمک کنید.