Mekanizmi dhe aplikimi antibakterial i grafenit

Zgavra e gojës është një mikroekosistem kompleks me mbi 23,000 lloje bakteresh që e kolonizojnë atë.Në situata të caktuara, këto baktere mund të shkaktojnë drejtpërdrejt sëmundje orale dhe madje të ndikojnë në shëndetin e përgjithshëm. Megjithatë, përdorimi i antibiotikëve paraqet probleme të ndryshme, duke përfshirë degradimin e shpejtë të barit, çlirimin dhe zhvillimin e rezistencës ndaj antibiotikëve. Vitet e fundit, fokusi i kërkimit është zhvendosur drejt zhvillimit të materialeve të përbëra me veti të shkëlqyera antimikrobike duke përdorur nanomateriale. Aktualisht, në treg përdoren zakonisht materialet antibakteriale me bazë nano-argjendi dhe materialet antibakteriale me bazë grafeni.Në këtë artikull, ne do të prezantojmë mekanizmin antibakterial të grafenit dhe aplikimin në industrinë e furçave të dhëmbëve.

 

Grafeni është një nanomaterial karboni dydimensional i përbërë nga atome karboni të rregulluar në një rrjetë gjashtëkëndore me orbitale të hibridizuara sp2.Derivatet e tij përfshijnë grafen (G), oksid grafeni (GO) dhe oksid grafeni të reduktuar (rGO). Ata zotërojnë struktura kimike unike tre-dimensionale sipërfaqësore dhe struktura të mprehta fizike me skaje. Hulumtimet kanë demonstruar vetitë e jashtëzakonshme antibakteriale dhe biokompatibilitetin e grafenit si dhe derivateve të tij. Për më tepër, ato shërbejnë si bartës idealë për agjentët antimikrobikë, duke i bërë ata shumë premtues për aplikime të ndryshme në fushat antimikrobike orale.

Përparësitë emateriale antibakteriale grafeni

1. Siguria dhe mirëdashja ndaj mjedisit, jo toksike: Përdorimi i zgjatur i nanoargjendit mund të ngrejë shqetësime për sigurinë për shkak tëakumulimi dhe migrimi i mundshëm. Përqendrimet e larta të argjendit mund të jenë shumë të dëmshme për njerëzit dhe gjitarët, pasi ai mund të hyjë në mitokondri, embrione, mëlçi, sistemet e qarkullimit të gjakut dhe pjesë të tjera të trupit përmes frymëmarrjes. Studimet kanë treguar se grimcat nanoargjendi shfaqin toksicitet më të fortë në krahasim me nanogrimcat e tjera metalike si alumini dhe ari. Si rezultat, Bashkimi Evropian mban një qëndrim të kujdesshëm në lidhje me aplikimin e materialeve antimikrobiale nanoargjendi.Në të kundërt, materialet antimikrobiale me bazë grafeni përdorin mekanizma të shumtë sterilizimi fizik sinergjik, të tilla si "nano-thika". Ata mund të shkatërrojnë plotësisht dhe të pengojnë rritjen e bakterevepa asnjë toksicitet kimik. Këto materiale integrohen pa probleme me materialet polimer, në mënyrë që të sigurojnëasnjë shkëputje materiale apo migrim. Siguria dhe qëndrueshmëria e materialeve me bazë grafeni janë të garantuara mirë. Për shembull, në aplikimet praktike të produkteve, filmat/çantat e ruajtjes së ushqimit PE (polietileni) me bazë grafeni kanë marrë certifikatën për pajtueshmërinë me kategorinë ushqimore sipas Rregullores (EU) 2020/1245 në Bashkimin Evropian.
2. Stabiliteti afatgjatë: Materialet me bazë grafeni demonstrojnë qëndrueshmëri dhe qëndrueshmëri superiore, duke ofruarnjë efekt antimikrobik afatgjatë për më shumë se 10 vjet. Kjo siguron që vetitë e tyre antimikrobike të mbeten efektive gjatë periudhave të gjata të përdorimit, duke i bërë ato të përshtatshme për aplikime afatgjata në produktet e higjienës orale.
3. Biokompatibiliteti dhe siguria:Grafeni, si një material dydimensional me bazë karboni, shfaq biokompatibilitet dhe siguri të shkëlqyer. Është i pajtueshëm me një shumëllojshmëri materialesh me bazë rrëshirë dhe mund të përdoret në mënyrë të sigurt në produktet e kujdesit oral pa shkaktuar ndonjë efekt negativ në indet orale ose shëndetin e përgjithshëm.
4. Aktiviteti me spektër të gjerë:Materialet me bazë grafeni shfaqin aktivitet antimikrobik me spektër të gjerë,të aftë për të synuar një gamë të gjerë bakteresh, duke përfshirë të dy shtamet Gram-pozitive dhe Gram-negative. Ata kanë treguarnorma antibakteriale prej 99.9%kundër Escherichia coli, Staphylococcus aureus dhe Candida albicans. Kjo i bën ato të gjithanshme dhe të zbatueshme në kushte të ndryshme të shëndetit oral.

 

Mekanizmi antibakterial i grafenit është si më poshtë:

Mekanizmi antibakterial i grafenitështë studiuar gjerësisht nga një ekip ndërkombëtar bashkëpunues. Përfshirë studiuesit nga Akademia Kineze e Shkencave, Qendra Kërkimore IBM Watson dhe Universiteti i Kolumbisë. Ata kanë bërë përparim të rëndësishëm në studimin e mekanizmave molekularë të ndërveprimit midis grafenit dhe membranave qelizore bakteriale. Punimet e fundit mbi këtë temë janë botuar në revistën "Nature Nanotechnology".

Sipas hulumtimit të ekipit, grafeni ka aftësinë të prishë membranat qelizore bakteriale, duke çuar në rrjedhjen e substancave ndërqelizore dhe vdekjen bakteriale. Ky zbulim sugjeron se grafeni mund të shërbejë potencialisht si një "antibiotik" fizik jo-rezistent. Studimi zbulon më tej se grafeni jo vetëm që futet në membranat qelizore bakteriale, duke shkaktuar prerje, por gjithashtu nxjerr molekulat fosfolipide direkt nga membrana, duke prishur strukturën e membranës dhe duke vrarë bakteret. Eksperimentet e mikroskopisë elektronike kanë dhënë prova të drejtpërdrejta të strukturave të gjera të zbrazëta në membranat qelizore bakteriale pas ndërveprimit me grafenin e oksiduar, duke mbështetur llogaritjet teorike. Ky fenomen i nxjerrjes së molekulës së lipideve dhe i prishjes së membranës ofron një mekanizëm të ri molekular për të kuptuar citotoksicitetin dhe aktivitetin antibakterial të nanomaterialeve. Ai gjithashtu do të lehtësojë kërkime të mëtejshme mbi efektet biologjike të nanomaterialeve të grafenit dhe aplikimet e tyre në biomjekësi.

 

Aplikimi antibakterial i grafenit në industrinë e furçave të dhëmbëve:

 

Për shkak të avantazheve të mësipërme të materialeve të përbërë nga grafeni, mekanizmi dhe aplikimi antibakterial i grafenit kanë tërhequr interes të madh nga studiues dhe profesionistë në industritë përkatëse.

Furça dhëmbësh antibakteriale grafene, prezantuar ngaGrupi MARBON, përdor qime të dizajnuara posaçërisht të bëra nga materiale nanokompozite grafeni. Pra, mund të pengojë në mënyrë efektive rritjen dhe riprodhimin e baktereve, duke reduktuar kështu rrezikun e sëmundjeve orale.

Qimet janë të buta por elastike, duke lejuar pastrimin e butë të dhëmbëve dhe mishrave të dhëmbëve, ndërsa mbron shëndetin e smaltit dhe mishrave të dhëmbëve. Furça e dhëmbëve ka gjithashtu një dizajn ergonomik të dorezës që siguron një kapje të rehatshme dhe përdorim të përshtatshëm.

Ne besojmë fuqimisht se kjo furçë dhëmbësh antibakteriale do të japë një përvojë të jashtëzakonshme të kujdesit oral. Mund të largojë në mënyrë efektive pllakat dentare dhe mbetjet ushqimore. Për më tepër, ai siguron mbrojtje antibakteriale afatgjatë, duke siguruar që zgavra juaj me gojë të mbetet e freskët dhe e shëndetshme.

 

 

konkluzioni:

Furçat e dhëmbëve antibakterialë grafen përfaqësojnë avancimin më të fundit në aplikimin e materialeve të grafenit në fushën antibakteriale. Me potencialin e tyre të madh, furçat e dhëmbëve antibakterialë grafen janë vendosur të revolucionarizojnë kujdesin oral, duke u ofruar individëve një përvojë më të shëndetshme dhe më të rehatshme të kujdesit oral. Ndërsa kërkimi i materialit të grafenit përparon, furçat e dhëmbëve antibakterialë me grafen do të luajnë një rol gjithnjë e më të rëndësishëm në promovimin e shëndetit dhe mirëqenies orale.