Графены бактерийн эсрэг механизм ба хэрэглээ

Амны хөндий нь 23000 гаруй төрлийн бактери бүхий нарийн төвөгтэй бичил экосистем юм.Зарим тохиолдолд эдгээр бактери нь амны хөндийн эмгэгийг шууд үүсгэж, тэр ч байтугай эрүүл мэндэд сөргөөр нөлөөлдөг. Гэсэн хэдий ч антибиотикийн хэрэглээ нь эмийн хурдан задрал, ялгаралт, антибиотикт тэсвэртэй байдал үүсэх зэрэг янз бүрийн асуудал үүсгэдэг. Сүүлийн жилүүдэд судалгааны төвлөрөл наноматериал ашиглан маш сайн нянгийн эсрэг шинж чанартай нийлмэл материалыг боловсруулахад чиглэж байна. Одоогийн байдлаар зах зээлд нано мөнгөний ион дээр суурилсан бактерийн эсрэг материал, графен дээр суурилсан бактерийн эсрэг материалыг ихэвчлэн ашигладаг.Энэ нийтлэлд бид графены бактерийн эсрэг механизм, шүдний сойзны үйлдвэрлэлд хэрэглэх талаар танилцуулах болно.

 

Графен нь sp2 эрлийзжүүлсэн орбитал бүхий зургаан өнцөгт торонд байрлуулсан нүүрстөрөгчийн атомуудаас бүрдсэн хоёр хэмжээст нүүрстөрөгчийн наноматериал юм.Үүний уламжлалууд нь графен (G), графен исэл (GO), бууруулсан графен исэл (rGO) юм. Тэдгээр нь өвөрмөц гурван хэмжээст гадаргуугийн химийн бүтэцтэй, хурц физик ирмэгийн бүтэцтэй. Судалгаагаар графен болон түүний деривативын гайхалтай бактерийн эсрэг шинж чанар, био нийцтэй байдлыг харуулсан. Нэмж дурдахад тэдгээр нь нянгийн эсрэг бодисыг зөөвөрлөж, амны хөндийн нянгийн эсрэг янз бүрийн хэрэглээнд маш ирээдүйтэй болгодог.

-ийн давуу талуудграфен бактерийн эсрэг материал

1. Аюулгүй байдал, байгаль орчинд ээлтэй, хоргүй: Нано мөнгийг удаан хугацаагаар хэрэглэх нь аюулгүй байдлын асуудал үүсгэдэгболомжит хуримтлал ба шилжилт хөдөлгөөн. Мөнгөний өндөр концентраци нь амьсгалын замаар митохондри, үр хөврөл, элэг, цусны эргэлтийн систем болон биеийн бусад хэсэгт нэвтэрдэг тул хүн, хөхтөн амьтдад ихээхэн хор хөнөөл учруулдаг. Нано мөнгөний тоосонцор нь хөнгөн цагаан, алт зэрэг бусад металлын нано хэсгүүдтэй харьцуулахад илүү хүчтэй хоруу чанартай болохыг судалгаагаар тогтоожээ. Үүний үр дүнд Европын холбоо нано мөнгөний нянгийн эсрэг материалыг хэрэглэхэд болгоомжтой ханддаг.Үүний эсрэгээр, графен дээр суурилсан нянгийн эсрэг материалууд нь "нано хутга" гэх мэт олон синергетик физик ариутгалын механизмыг ашигладаг. Тэд бактерийн өсөлтийг бүрэн устгаж, дарангуйлж чаддагямар ч химийн хоргүй. Эдгээр материалууд нь полимер материалуудтай нягт уялдаатай байдаг тул үүнийг баталгаажуулдагматериаллаг салалт, шилжилт хөдөлгөөн байхгүй. Графен дээр суурилсан материалын аюулгүй байдал, тогтвортой байдал нь маш сайн баталгаатай байдаг. Жишээлбэл, бүтээгдэхүүний практик хэрэглээнд графен дээр суурилсан PE (полиэтилен) хүнсний хадгалалтын хальс/уут нь Европын Холбооны (ЕХ) 2020/1245 журмын дагуу хүнсний зэрэгт нийцэх гэрчилгээ авсан.
2. Урт хугацааны тогтвортой байдал: Графен дээр суурилсан материалууд нь дээд зэргийн тогтвортой байдал, бат бөх чанарыг харуулдаг10 гаруй жилийн турш нянгийн эсрэг үйлчилгээтэй. Энэ нь тэдний нянгийн эсрэг шинж чанар нь удаан хугацааны туршид үр дүнтэй хэвээр байх ба амны хөндийн эрүүл ахуйн бүтээгдэхүүнийг удаан хугацаанд хэрэглэхэд тохиромжтой болгодог.
3. Биологийн нийцтэй байдал ба аюулгүй байдал:Графен нь хоёр хэмжээст нүүрстөрөгч дээр суурилсан материалын хувьд маш сайн био нийцтэй, аюулгүй байдлыг харуулдаг. Энэ нь давирхайд суурилсан олон төрлийн материалтай нийцдэг бөгөөд амны хөндийн эд эс болон ерөнхий эрүүл мэндэд сөрөг нөлөө үзүүлэхгүйгээр амны хөндийн арчилгааны бүтээгдэхүүнд аюулгүй хэрэглэж болно.
4. Өргөн хүрээний үйл ажиллагаа:Графен дээр суурилсан материалууд нь өргөн хүрээний нянгийн эсрэг үйлчилгээ үзүүлдэг.өргөн хүрээний бактерийг онилох чадвартайГрам эерэг ба грам сөрөг омгуудыг багтаасан. Тэд үзүүлсэнбактерийн эсрэг үйлчилгээ 99.9%Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Candida albicans-ийн эсрэг. Энэ нь тэдгээрийг олон талт, амны хөндийн эрүүл мэндийн янз бүрийн нөхцөлд хэрэглэх боломжтой болгодог.

 

Графены бактерийн эсрэг механизм дараах байдалтай байна:

Графены бактерийн эсрэг механизмОлон улсын хамтын ажиллагааны баг өргөнөөр судалсан. Үүнд Хятадын Шинжлэх Ухааны Академи, IBM Watson судалгааны төв, Колумбийн их сургуулийн судлаачид багтжээ. Тэд графен ба бактерийн эсийн мембран хоорондын харилцан үйлчлэлийн молекулын механизмыг судлахад ихээхэн ахиц дэвшил гаргасан. Энэ сэдвээр сүүлийн үеийн нийтлэлүүд "Nature Nanotechnology" сэтгүүлд нийтлэгдсэн.

Багийн судалгаагаар графен нь бактерийн эсийн мембраныг тасалдуулах чадвартай бөгөөд эсийн доторх бодис нэвчиж, нянгийн үхэлд хүргэдэг. Энэхүү нээлт нь графен нь бие махбодийн тэсвэргүй "антибиотик" болж чаддаг болохыг харуулж байна. Судалгаагаар графен нь бактерийн эсийн мембранд нэвтэрч, зүсэлт үүсгэдэг төдийгүй мембранаас фосфолипидын молекулуудыг шууд гаргаж авснаар мембраны бүтцийг эвдэж, бактерийг устгадаг болохыг тогтоожээ. Электрон микроскопоор хийсэн туршилтууд нь исэлдсэн графентай харилцан үйлчлэлцсэний дараа бактерийн эсийн мембран дахь өргөн хэмжээний хоосон бүтэцтэй болохыг шууд нотолж, онолын тооцоог баталж байна. Липидийн молекулын олборлолт ба мембраны эвдрэлийн энэхүү үзэгдэл нь наноматериалуудын цитотоксик ба бактерийн эсрэг үйл ажиллагааг ойлгох шинэ молекулын механизмыг санал болгож байна. Энэ нь графен наноматериалуудын биологийн нөлөөлөл, биоанагаах ухаанд хэрэглэх цаашдын судалгааг хөнгөвчлөх болно.

 

Шүдний сойзны үйлдвэрлэлд графен бактерийн эсрэг хэрэглээ:

 

Графен нийлмэл материалын дээр дурдсан давуу талуудын улмаас графений бактерийн эсрэг механизм, хэрэглээ нь холбогдох салбарын судлаачид, мэргэжилтнүүдийн сонирхлыг ихэд татсан.

Бактерийн эсрэг графен шүдний сойз, танилцуулсанMARBON групп нь графен нано нийлмэл материалаар хийсэн тусгайлан бүтээсэн үсийг ашигладаг. Тиймээс энэ нь бактерийн өсөлт, үржлийг үр дүнтэй дарангуйлж, улмаар амны хөндийн өвчний эрсдлийг бууруулдаг.

Үс нь зөөлөн боловч уян хатан тул шүд, буйлыг зөөлөн цэвэрлэхийн зэрэгцээ паалан, буйлны эрүүл мэндийг хамгаална. Шүдний сойз нь мөн эргономик бариултай бөгөөд энэ нь тав тухтай атгах, хэрэглэхэд тохиромжтой.

Энэхүү бактерийн эсрэг шүдний сойз нь амны хөндийн арчилгааны онцгой туршлага өгнө гэдэгт бид итгэлтэй байна. Энэ нь шүдний товруу болон хоолны үлдэгдлийг үр дүнтэй арилгаж чадна. Нэмж дурдахад энэ нь таны амны хөндийг шинэ, эрүүл байлгахын тулд бактерийн эсрэг удаан хугацааны хамгаалалтыг өгдөг.

 

 

Дүгнэлт:

Графен бактерийн эсрэг шүдний сойз нь бактерийн эсрэг талбарт графен материалыг хэрэглэх хамгийн сүүлийн үеийн дэвшлийг илэрхийлдэг. Графен агуулсан бактерийн эсрэг шүдний сойз нь асар их нөөц боломжоороо амны хөндийн арчилгаанд хувьсал хийж, хүмүүст амны хөндийн эрүүл, тав тухтай туршлагыг өгөх болно. Графен материалын судалгаа ахих тусам графен бактерийн эсрэг сойз нь амны хөндийн эрүүл мэнд, сайн сайхан байдлыг дэмжихэд улам чухал үүрэг гүйцэтгэх болно.