اخبار

مقاله ای از حمید رقمی: فتودینامیک چیست؟ فتودینامیک و کاربرد آن در پوشش های ضدعفونی کننده سطوح

بسپار/ایران پلیمر در مطالب مرتبط با محصولات “دیفوکس” ®Dyphox ، از پدیده ای بنام” فتودینامیک” به عنوان هسته مرکزی و مکانیزم  عمل دراین محصولات، گزارش  شده است.
فتودینامیک چیست ؟
تکنولوژی فتودینامیک (Photodynamics) درقرن نوزدهم توسط دو دانشمند آلمانی به نام های‌ اُسکار راب(Oskar Raab) و هرمان فون تاپینر (Hermann von Tappeiner) کشف گردید. ازاین تکنولوژی  در بدو امر جهت مداوای بیماری سرطان    استفاده گردید. درفتودینامیک از (انواعی) از موادحساس به نور(Photosensibilisator)  استفاده می شود که نور از محدوده قابل رویت (400–700 nm ) را جذب کرده و به مصرف ایجاد نوعی اکسیژنِ نسبتاً رِاکتیو می رساند. این (مشتق) اکسیژن درابتدا در زمره رادیکال هائی از اکسیژن، به حساب می آمد که صحیح و بخصوص دقیق نبود. این ماده درسالهای بعد و با مطالعات دقیق ترِ مکانیک کوانتومی (Quantum mechanics )که روی آن انجام شد،  به عنوان ” سینگلت اکسیژن” (Singlet oxygen 1O2 ) مشخص گردید. (توضیح داده خواهد شد)

از تکنولوژی فتودینامیک درگذشته های نه چندان دور، درمبازه با سرطان- بخصوص سرطان پوست-، در کلینیک های چشم و دندان پزشکی و همچنین جهت ضدعفونی کردن خون ِ کنسرو شده نیز استفاده شده است.
فتودینامیک (و کاربرد های آن) سپس ازسال 2010 در شهر رِگنزبورگ ( آلمان)(Regensburg)، توسط پروفسور ولفگانگ
بویملر (Prof. Wolfgang Bäumler) و همکاران او از کلینیک پزشکی دانشگاه رِگنزبورگ و آنجا ایشنِر (Anja Eichner ) از دانشگاه لودویکز- ماکسیمیالانز مونیخ (Ludwig-Maximilians) مورد بررسی های دقیق ترقرارگرفت ، ازجمله به منظور  بی اثر سازی باکتری ها، ویروس ها، قارچ ها و سایر بیماری زا ها .
تکنولوژی فتو دینامیک همچنین برای ضدعفونی کردن سطوح ازطریق پوشش های آنتی باکتِریِل وآنتی ویرال در بیمارستان ها وکلینیک ها مورد مطالعه – و بعضاً  از سال 2017 به بعد- مورد استفاده نیز قرارگرفت.
سینگلت اکسیژن، یک اکسیدکننده “غیر مخرب”

اکسیژن مشتقات رِاکتیو متعددی مانند پراکسید های مختلف داردکه عمدتاً”مخرب”هستند. همچنین یک اکسیدکننده غیر مخرب ولی نسبتاً رِاکتیو نیزاز متعلغات اکسیژن است که به عنوان “سینگلت اکسیژن” شناسائی شده است.
در سینگلت اکسیژن برخلاف قائده موسوم به ” قانون هوند” (Hund’s rule , Hundsche Regel) اسپین های الکترون ها  بصورت “ضد موازی” (anti-parallel) قراردارند.
(جزئیات بیشتر را خودتان درصورت تمایل جستجو و مطالعه کنید.)
سینگلت اکسیژن قادراست ازیک طرف با اکسید کردن حفاظ یا پوسته انواع باکتری ها، ویروس ها، قارچ هاو مشابه، آن ها را  از پای درآورد و از طرف دیگر و برخلاف سایر مشتقات رِاکتیو اکسیژن از جمله رادیکال ها، “غیرتهاجمی” و غیر مخرب عمل کند . سینگلت اکسیژن یک ویژگی منحصر به فرد دیگر نیزدارد و آن عدم نیاز به رطوبت برای فعال شدن است و لذا برای سطوحی که معمولاً خشک هستند، نیز قابل استفاده است. یک جنبه مثبت دیگر” سینگلت اکسیژن”، عدم مشاهده” مقاوم شدن” باکتری ها و مشابه درمقابل آن می باشد، پدیده ای که درسال های اخیر با مقاوم شدن  برخی از باکتری ها درمقابل (برخی از) آنتی بیوتیک ها وضدعفونی کننده ها، به اثبات رسیده  ومشکلاتی را به بارآورده ست.
سینگلت اکسیژن و ترکیبات حساس به نور
برخی از مواد رنگزا از گروه آغازگرهای نوری یا فتوکاتالیزاتورها (Photosensibilisator , Photosensitizer  ) ترکیباتی هستند حساس در مقابل نور که نور از جمله طول موج های مشخصی از نورمرئی راجذب کرده و دریک موقعیت برانگیخته یا “تحریک شده”قرار می گیرند. انواعی خاص ازاین ترکیبات فعال شونده به وسیله نور قادرند با واکنش های فتوشیمیائی (وفیزیکی!) سگمنت هایا بخش هائی از (ترکیبات) اکسیژن از جمله  سینگلت اکسیژن و رادیکال هائی را ایجاد کنند.
توضیح : اصطلاح “فتوکاتالیزاتور” برای این ترکیبات زیاد صحیح به نظر نمی رسد!

برخی ازاین ترکیبات  مشتقاتی هستند از : Phenothiazine, Porphyrine, Phthalozyanine Fullerene
همچنین انواعی مدیفاید شده از ترکیبات موثر در ادویه و برخی گیاهان دیگرنیز، می توانند به عنوان “فتوکاتالیزاتورها”، نور مرئی(400–700 nm) راجذب کرده و با بازدهی(efficiency) تا 99% ، سینگلت اکسیژن ایجاد کنند.
(کلروفیل درگیاهان نیزیک فتوکاتالیزاتوراست که انرژی نور را در فتو سنتز، خرج ساخت بافت های گیاهی می کند!)
سینگلت اکسیژن با طول عمری نسبتاً کوتاه و اثر گذاری مکانی در حدود تا یک میلیمتر بالاتراز سطح خارجی اشیاء ، برای بی اثر سازی میکروارگانیسم ها و ویروس های موجود روی این سطوح، استفاده می شود، بدون اینکه خطر از”کنترل خارج شدن” و پخش در فضا را داشته باشد.
دی فوکس (Dyphox®) ، یک ضدعفونی کننده  به کمک ” نیروی نور و اکسیژن “
توضیح : موارد ده گانه زیر عنوان فوق (بطور عمده ) از بروشورها و اطلاعیه های  شرکت  TriOptoTec GmbH استخراج شده و با هدف اطلاع رسانی– ونه تبلیغ- درج می گردد و البته که  اکر”تبلیغی ” هم درکاربود، یقیناً نتیجه ای نمی داشت ! !
1- شرکت TriOptoTec GmbH یک شرکت استارت آپی درشهر رِگنزبورگ (Regensburg) (آلمان) است که درسال 2017 تأسیس گردید و درحال حاضر 20 نفر همکار دارد. همکاران این شرکت عمدتاً از سال 2010  به سرپرستی پروفسور ولفگانگ بویملر (Prof. Wolfgang Bäumler)، در کلینیک پزشکی شهر رِگنزبورگ ( آلمان) (Regensburg) فعالیت داشتند.
2- سینگلت اکسیژن  قادراست براساس فتودینامیک (در”دی فوکس”(Dyphox®))  ویروس‌ها ، باکتری‌ها، قارچ ها و مشابه را با اکسید کردن پوسته یا ممبران آنها از بین ببرد.

3- دی فوکس (Dyphox®) یک روش آسان ، موثر و همه جانبه علیه باکتری ها ، ویروس ها و قارچ ها می باشد.
4- دی فوکس (Dyphox®) با نور مرئی اعم ازنور طبیعیِ روزیا نور مصنوعی فعال می شود، فاقد نیاز به نور یو وی یا فروسرخ  بوده و در یک رنج صفر تا صددرصدیِ رطوبت محیط ، فعال می شود.
5- دی فوکس (Dyphox®) از فتو کاتالیزاتور (جدیدی) استفاده می کند که ریشه در طبیعت دارد . این کاتالیزاتور انرژی نور  مرئی را جذب کرده و به مصرف تحریک یا برانگیختگی اکسیژن در محیط نموده و با این اکسیژنِ “فعال شده” انواع مختلف میکروارگانیسم ها و ویروس را را از پای در می آورد.
6- دی فوکس(Dyphox®) –برخلاف آنتی بیوتیک ها-کاربردی همه جانبه در طیفی وسیع دارد و از مقاوم شدن باکتری ها
و سایر میکروارگانیسم های مختلف درمقابل آن، تاکنون گزارشی نشده است .
7- دی فوکس (Dyphox®) کاربردهائی متنوع دارد، ازجمله قابل استفاده جهت شستشوی سطوح یا اِعمال لاک های ضد عفونی کننده روی زیرآیندهای مختلف اعم از فلزی، پلاستیکی و… می باشد .
8- دی فوکس (Dyphox®) دربیمارستان ها کلینیک ها ، صنایع ساختمانی، حمل و نقل، غذائی، ماشین سازی،  هتل داری و محیط های آموزشی و … قابل استفاده است .
9- دیفوکس (Dyphox®) درصورت “نوردیدن” فعال می شود و لذا دربسته بندی های تیره یا سیاه رنگ عرضه میشود.
10- دیفوکس (Dyphox®) را می توان به عنوان افزودنی به رنگ ها از جمله رنگ های ساختمانی، مرکب های چاپ، مایعات و سیلیکون ها ، اضافه نمود و روی سطوح اِعمال کرد.

 

وبلاگ علوم و تکنولوژی رنگ

 

نمایش بیشتر

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا