გრაფენის ანტიბაქტერიული მექანიზმი და გამოყენება

პირის ღრუ რთული მიკროეკოსისტემაა, რომელშიც 23000-ზე მეტი სახეობის ბაქტერია კოლონიზირებს მას.გარკვეულ სიტუაციებში, ამ ბაქტერიას შეუძლია პირდაპირ გამოიწვიოს პირის ღრუს დაავადებები და გავლენა მოახდინოს მთლიან ჯანმრთელობაზე. თუმცა, ანტიბიოტიკების გამოყენება იწვევს სხვადასხვა საკითხს, მათ შორის წამლების სწრაფ დეგრადაციას, განთავისუფლებას და ანტიბიოტიკების წინააღმდეგობის განვითარებას. ბოლო წლებში კვლევის აქცენტი გადატანილია ნანომასალების გამოყენებით შესანიშნავი ანტიმიკრობული თვისებების მქონე კომპოზიციური მასალების შემუშავებაზე. ამჟამად, ნანოვერცხლის იონზე დაფუძნებული ანტიბაქტერიული მასალები და გრაფენზე დაფუძნებული ანტიბაქტერიული მასალები ჩვეულებრივ გამოიყენება ბაზარზე.ამ სტატიაში ჩვენ გავაცნობთ გრაფენის ანტიბაქტერიულ მექანიზმს და გამოყენებას კბილის ჯაგრისის ინდუსტრიაში.

 

გრაფენი არის ორგანზომილებიანი ნახშირბადის ნანომასალა, რომელიც შედგება ნახშირბადის ატომებისგან, რომლებიც განლაგებულია ექვსკუთხა გისოსებით sp2 ჰიბრიდირებული ორბიტალებით.მისი წარმოებულებია გრაფენი (G), გრაფენის ოქსიდი (GO) და შემცირებული გრაფენის ოქსიდი (rGO). მათ აქვთ უნიკალური სამგანზომილებიანი ზედაპირის ქიმიური სტრუქტურები და მკვეთრი ფიზიკური კიდეების სტრუქტურები. კვლევებმა აჩვენა გრაფენის, ასევე მისი წარმოებულების გამორჩეული ანტიბაქტერიული თვისებები და ბიოთავსებადობა. გარდა ამისა, ისინი ასრულებენ იდეალურ მატარებლებს ანტიმიკრობული აგენტებისთვის, რაც მათ უაღრესად პერსპექტიულს ხდის პირის ღრუს ანტიმიკრობულ სფეროებში სხვადასხვა გამოყენებისთვის.

უპირატესობებიგრაფენის ანტიბაქტერიული მასალები

1. უსაფრთხოება და გარემოსდაცვითი კეთილგანწყობა, არატოქსიკური: ნანოსვერცხლის ხანგრძლივმა გამოყენებამ შეიძლება გამოიწვიოს უსაფრთხოების პრობლემებიპოტენციური დაგროვება და მიგრაცია. ვერცხლის მაღალი კონცენტრაცია შეიძლება იყოს უაღრესად საზიანო ადამიანებისა და ძუძუმწოვრებისთვის, რადგან ის შეიძლება შევიდეს მიტოქონდრიაში, ემბრიონებში, ღვიძლში, სისხლის მიმოქცევის სისტემებში და სხეულის სხვა ნაწილებში სუნთქვის გზით. კვლევებმა აჩვენა, რომ ნანოვერცხლის ნაწილაკები უფრო ძლიერ ტოქსიკურობას ავლენენ სხვა მეტალის ნანონაწილაკებთან შედარებით, როგორიცაა ალუმინი და ოქრო. შედეგად, ევროკავშირი ინარჩუნებს ფრთხილ პოზიციას ნანოვერცხლის ანტიმიკრობული მასალების გამოყენებასთან დაკავშირებით.ამის საპირისპიროდგრაფენზე დაფუძნებული ანტიმიკრობული მასალები იყენებს მრავალ სინერგიულ ფიზიკურ სტერილიზაციის მექანიზმს, როგორიცაა "ნანო-დანები". მათ შეუძლიათ მთლიანად გაანადგურონ და შეაფერხონ ბაქტერიების ზრდაყოველგვარი ქიმიური ტოქსიკურობის გარეშე. ეს მასალები შეუფერხებლად აერთიანებს პოლიმერულ მასალებს, რათა უზრუნველყოფილი იყოსარავითარი მატერიალური რაზმი ან მიგრაცია. გრაფენზე დაფუძნებული მასალების უსაფრთხოება და სტაბილურობა გარანტირებულია. მაგალითად, პროდუქტის პრაქტიკულ გამოყენებაში, გრაფენზე დაფუძნებულ PE (პოლიეთილენის) საკვების შესანარჩუნებელ ფილმებს/ჩანთებს მიღებული აქვთ სერთიფიკატი კვების ხარისხთან შესაბამისობისთვის ევროკავშირის რეგულაციის (EU) 2020/1245 შესაბამისად.
2. გრძელვადიანი სტაბილურობა: გრაფენზე დაფუძნებული მასალები აჩვენებენ უმაღლეს სტაბილურობას და გამძლეობას, რაც უზრუნველყოფსგრძელვადიანი ანტიმიკრობული ეფექტი 10 წელზე მეტი ხნის განმავლობაში. ეს უზრუნველყოფს მათი ანტიმიკრობული თვისებების ეფექტურობას გამოყენების გახანგრძლივებული პერიოდის განმავლობაში, რაც მათ შესაფერისს ხდის პირის ღრუს ჰიგიენის საშუალებებში გრძელვადიანი გამოყენებისთვის.
3. ბიოთავსებადობა და უსაფრთხოება:გრაფენი, როგორც ორგანზომილებიანი ნახშირბადზე დაფუძნებული მასალა, ავლენს შესანიშნავ ბიოთავსებადობას და უსაფრთხოებას. ის თავსებადია ფისზე დაფუძნებულ მრავალფეროვან მასალებთან და შეიძლება უსაფრთხოდ იქნას გამოყენებული პირის ღრუს მოვლის საშუალებებში პირის ღრუს ქსოვილებზე ან მთლიან ჯანმრთელობაზე რაიმე უარყოფითი ზემოქმედების გარეშე.
4. ფართო სპექტრის აქტივობა:გრაფენზე დაფუძნებული მასალები ავლენენ ფართო სპექტრის ანტიმიკრობულ აქტივობას,შეუძლია მიმართოს ბაქტერიების ფართო სპექტრს, მათ შორის გრამდადებითი და გრამუარყოფითი შტამები. მათ აჩვენესანტიბაქტერიული მაჩვენებელი 99.9%Escherichia coli, Staphylococcus aureus და Candida albicans-ის წინააღმდეგ. ეს ხდის მათ მრავალმხრივ და გამოსაყენებელ პირის ღრუს ჯანმრთელობის სხვადასხვა პირობებში.

 

გრაფენის ანტიბაქტერიული მექანიზმი არის შემდეგი:

გრაფენის ანტიბაქტერიული მექანიზმიფართოდ იქნა შესწავლილი საერთაშორისო კოლაბორაციული გუნდის მიერ. მათ შორის ჩინეთის მეცნიერებათა აკადემიის, IBM Watson კვლევითი ცენტრისა და კოლუმბიის უნივერსიტეტის მკვლევარები. მათ მნიშვნელოვანი პროგრესი მიაღწიეს გრაფენისა და ბაქტერიული უჯრედის მემბრანების ურთიერთქმედების მოლეკულური მექანიზმების შესწავლაში. ამ თემაზე ბოლო ნაშრომები გამოქვეყნდა ჟურნალში "Nature Nanotechnology".

ჯგუფის კვლევების მიხედვით, გრაფენს აქვს ბაქტერიული უჯრედის მემბრანების დარღვევის უნარი, რაც იწვევს უჯრედშიდა ნივთიერებების გაჟონვას და ბაქტერიების სიკვდილს. ეს აღმოჩენა ვარაუდობს, რომ გრაფენი შეიძლება იყოს არარეზისტენტული ფიზიკური „ანტიბიოტიკი“. კვლევამ ასევე აჩვენა, რომ გრაფენი არა მხოლოდ თავსდება ბაქტერიების უჯრედის მემბრანებში, რაც იწვევს ჭრილობებს, არამედ ფოსფოლიპიდების მოლეკულებს პირდაპირ მემბრანიდან გამოაქვს, რითაც არღვევს მემბრანის სტრუქტურას და კლავს ბაქტერიებს. ელექტრონული მიკროსკოპის ექსპერიმენტებმა წარმოადგინა პირდაპირი მტკიცებულება ბაქტერიების უჯრედის მემბრანებში ვრცელი სიცარიელე სტრუქტურების შესახებ, დაჟანგული გრაფენის ურთიერთქმედების შემდეგ, რაც მხარს უჭერს თეორიულ გამოთვლებს. ლიპიდური მოლეკულების ექსტრაქციის და მემბრანის რღვევის ეს ფენომენი გვთავაზობს ახალ მოლეკულურ მექანიზმს ნანომასალების ციტოტოქსიკურობისა და ანტიბაქტერიული აქტივობის გასაგებად. ის ასევე ხელს შეუწყობს შემდგომ კვლევებს გრაფენის ნანომასალების ბიოლოგიურ ეფექტებზე და მათ გამოყენებაზე ბიომედიცინაში.

 

გრაფენის ანტიბაქტერიული გამოყენება კბილის ჯაგრისის ინდუსტრიაში:

 

გრაფენის კომპოზიტური მასალების ზემოაღნიშნული უპირატესობების გამო, გრაფენის ანტიბაქტერიულმა მექანიზმმა და გამოყენებამ დიდი ინტერესი გამოიწვია მკვლევართა და პროფესიონალთა მხრიდან მონათესავე ინდუსტრიებში.

გრაფენის ანტიბაქტერიული კბილის ჯაგრისები, გააცნოMARBON ჯგუფი, იყენებს სპეციალურად შემუშავებულ ჯაგარს, რომელიც დამზადებულია გრაფენის ნანოკომპოზიტური მასალებისგან. ასე რომ, მას შეუძლია ეფექტურად შეაფერხოს ბაქტერიების ზრდა და რეპროდუქცია, რითაც ამცირებს პირის ღრუს დაავადებების რისკს.

ჯაგარი რბილი, მაგრამ ელასტიურია, რაც საშუალებას იძლევა ნაზად გაწმინდოს კბილები და ღრძილები და იცავს მინანქარსა და ღრძილების ჯანმრთელობას. კბილის ჯაგრისი ასევე აღჭურვილია ერგონომიული სახელურის დიზაინით, რომელიც უზრუნველყოფს კომფორტულ დაჭერას და მოსახერხებელ გამოყენებას.

ჩვენ მტკიცედ გვჯერა, რომ ეს ანტიბაქტერიული კბილის ჯაგრისი უზრუნველყოფს პირის ღრუს მოვლის განსაკუთრებულ გამოცდილებას. მას შეუძლია ეფექტურად ამოიღოს კბილის ნადები და საკვების ნარჩენები. გარდა ამისა, ის უზრუნველყოფს ხანგრძლივ ანტიბაქტერიულ დაცვას, რაც უზრუნველყოფს თქვენი პირის ღრუს სისუფთავეს და ჯანმრთელობას.

 

 

დასკვნა:

გრაფენის ანტიბაქტერიული კბილის ჯაგრისები წარმოადგენს უახლეს წინსვლას გრაფენის მასალების ანტიბაქტერიულ სფეროში გამოყენებაში. თავისი უზარმაზარი პოტენციალით, გრაფენის ანტიბაქტერიული კბილის ჯაგრისები რევოლუციას მოახდენს პირის ღრუს მოვლაში, რაც ინდივიდებს აძლევს პირის ღრუს უფრო ჯანსაღ და კომფორტულ გამოცდილებას. გრაფენის მასალის კვლევის პროგრესირებასთან ერთად, გრაფენის ანტიბაქტერიული კბილის ჯაგრისები სულ უფრო მნიშვნელოვან როლს შეასრულებს პირის ღრუს ჯანმრთელობისა და კეთილდღეობის ხელშეწყობაში.