پوشش های ضد میکروب
بسپار / ایران پلیمر دنیای مدرن سرشار از کشفیات و ابداعات جدید است. نسل بشر به کمک فناوری دست به ابداع و توسعه هر چیز جدیدی می زند. در صنعت پوشش نیز متغیرهای زیادی برای دستیابی به خواص جدید فراهم هستند، یک مثال از آن پوشش ضد میکروب است که به راستی هدیه ی دنیای علم به شمار می رود. این پوشش از مواد ترکیبی با خواصی سودمند ساخته شده اند. علاوه بر تغییر ظاهر سطح، نقش حفاظتی و پیشگیرانه دارند. در این مقاله به معرفی پوشش های ضدمیکروب، مواد اولیه ساخت آن ها، مزایا و مخاطرات آن پرداخته می شود.
پوشش ضدمیکروب چیست؟
پوشش های ضدمیکروب با ایجاد اختلال در غشا سلولی به کمک مواد شیمیایی از رشد عوامل بیماری زا جلوگیری می کنند. این پوشش ها علاوه بر افزایش دوام سطح و مقاومت به خوردگی، محافظی در برابر میکروب های مضر بیماری زا بشمار می روند.
چرا پوشش های ضدمیکروب؟
طبق اطلاعات مرکز کنترل و پیشگیری بیماری های اروپا، سالانه بیش از چهار میلیون نفر به عفونت های مرتبط با مراقبت های بهداشتی (HCAI) مبتلا می شوند که منجر به 37000 فوتی می گردد. مبارزه با این قبیل عفونت ها یک معضل جدی در بخش سلامت است. در کشورهای غربی، HCAI ششمین عامل مرگ و میر و در کشورهای در حال توسعه اوضاع از این لحاظ وخیم تر می باشد.
نیاز به محافظت از سطوح در برابر میکروب ها و جرم ها وجود دارد و این نیاز فراتر از سطوح و دستگاه های مربوط به بخش درمان و سلامت است. در تمام سطوح، ابزارها، دیوارها، پارچه ها و مواد غذایی احتمال گسترش میکروب و راه یافتن آن به بدن انسان وجود دارد. از آنجایی که همواره امکان تمیز کردن، میکروب زدایی و استفاده از مواد شیمیایی پاک کننده برای جلوگیری از رشد میکروب ها وجود ندارد، پوشش های ضدمیکروب بهترین گزینه به نظر می رسند. فرآیند ساده اعمال پوشش روی سطح، ایمنی را طی زمانی طولانی برایمان به ارمغان می آورد.
سطوح ضدمیکروب چگونه ساخته می شوند؟
ساخت سطحی که از رشد میکروب ها جلوگیری کند به دو روش انجام می شود. در روش اول، اصلاح سطح به صورت فیزیکی و با ایجاد زبری می باشد اما در روش دوم تغییرات شیمیایی روی سطح صورت می گیرد. این تغییرات شامل اتصال مواد پلیمری، ساخت سطوح اَبَر آبگریز و استفاده از نانومواد و پوشش های مختلف است. این پوشش ها شامل پوشش های خودتمیزشونده و پوشش های حاوی افزودنی های ضدمیکروب می باشد.
چه موادی در ساخت پوشش های ضدمیکروب استفاده می شوند؟
• مواد گرافنی: این گروه حاوی مواد ضدمیکروبی مانند فولرن ها (fullerenes)، گرافیت، اکسیدگرافن و اکسیدگرافیت است. این مواد با اخلال در غشای باکتریایی، خاصیت اکسیدکنندگی و به دام انداختن میکروارگانیسم ها بر رشد میکروب ها تاثیر می گذارند.
• مواد دو بعدی مشابه گرافن: دی سولفید مولیبدن نیز به عنوان یک ماده دوبعدی مشابه گرافن با ویژگی ضدباکتریایی قابل استفاده است.
• هیدروژل پلی کاتیونی: این مواد حاوی هیدروژلی ضدمیکروب بر پایه پلی اتیلن گلایکول متاکریلات متصل به دی متیل دسیل آمونیوم کیتوسان هستند. این مواد دارای قابلیت از بین بردن باکتری می باشند.
• نانوذرات نقره: ذرات نقره در اندازه بین 10-1 نانومتر خاصیت ضدباکتری دارند.
• پلیمرهای شانه ای: سه نوع پلیمر شانه ای در پوشش های ضدمیکروب استفاده می شوند: پلیمرهای شانه ای عامل دار، شانه های حاوی پلیمرهای ضدمیکروب، پلیمر شانه ای ضدخزه.
• دندریمرها (پلیمرهای سه بعدی پرشاخه): این دسته از مواد به دلیل داشتن قابلیت عبوردهی غشای سلولی در پوشش های ضدمیکروبی استفاده می شوند.
• مس و آلیاژ مس: مس و آلیاژهای آن نظیر برنز، برنج و مس- نیکل- روی به عنوان عناصر طبیعی ضدمیکروب شناخته می شوند. این عناصر از رشد میکروارگانیسم های بیماری زا جلوگیری می کنند.
پوشش های ضدمیکروب چگونه ارزیابی می شوند؟
برای اثبات کارایی پوشش ضدمیکروب هیچ گونه آزمون مشخصی وجود ندارد. اما چندین روش آزمون توسط سازمان های مختلف جهت مطابقت با استانداردهای صنعتی ارائه شده است. برخی از این آزمون ها توسط انجمن آزمون و مواد امریکا (ASTM)، انجمن شیمیدانان نساجی و رنگرزی امریکا (AATCC)، استانداردهای صنعتی ژاپنی (JIS) و سازمان جهانی استاندارد (ISO) ارائه شده است. به کمک این آزمون ها می توان عملکرد پوشش ضدمیکروب را در مبارزه با رشد میکروب ها محک زد. از آنجایی که این آزمون ها برای کاربردهای خاصی طراحی شده اند انتخاب تنها یک آزمون از میان آن ها دشوار است. یک مثال از این استانداردها ISO 22196 (JIS Z 2001) برای پوشش های ضدمیکروب برای تولیدکنندگان است. ASTM E2149 برای تشخیص فعالیت ضدمیکروبی پارچه پس از یک ساعت قرارگیری در معرض میکروب ها و ASTM E2180 برای 24 ساعت قرارگیری در این شرایط تعریف شده اند. همچنین ASTM G21 برای تعیین مقاومت در برابر قارچ و کپک سیاه به کار می رود.
کاربردهای پوشش های ضدمیکروب
امروزه پوشش های ضدمیکروب جدا از بخش مراقبت و سلامت، در زمینه های دیگر نیز کاربرد پیدا کرده اند از جمله:
• کاربردهای صنعتی
• کاربردهای تجاری
• مصالح ساختمانی
• پوشش های خارجی
• لوازم خانگی
در این میان، اصلی ترین کاربرد مربوط به حوزه پزشکی است.
نویسنده: Atul Tiwari
مترجم: مهندس رعنا رفیعی هشجین، دانشجوی دکتری مهندسی پلیمر صنایع رنگ
(ادامه دارد …)
متن کامل این مقاله را در شماره ۲۱۵ دوماهنامه پوشرنگ از گروه مجلات بسپار که در پایان شهریور منتشر شده است بخوانید.
در صورت تمایل به دریافت نسخه نمونه رایگان و یا دریافت اشتراک با شماره های ۰۲۱۷۷۵۲۳۵۵۳ و ۰۲۱۷۷۵۳۳۱۵۸ داخلی ۳ سرکار خانم ارشاد تماس بگیرید. نسخه الکترونیک این شماره از طریق فیدیبو قابل دسترسی است.
