Utaratibu na Matumizi ya Graphene Antibacterial

Cavity ya mdomo ni mfumo mdogo wa ikolojia na zaidi ya spishi 23,000 za bakteria zinazoitawala.Katika hali fulani, bakteria hizi zinaweza kusababisha magonjwa ya mdomo moja kwa moja na hata kuathiri afya kwa ujumla. Hata hivyo, matumizi ya viuavijasumu huleta masuala mbalimbali, ikiwa ni pamoja na uharibifu wa haraka wa madawa ya kulevya, kutolewa, na maendeleo ya upinzani wa antibiotics. Katika miaka ya hivi karibuni, mwelekeo wa utafiti umebadilika kuelekea uundaji wa vifaa vyenye mchanganyiko na mali bora ya antimicrobial kwa kutumia nanomaterials. Hivi sasa, nyenzo za antibacterial zenye msingi wa ion nanosilver na vifaa vya antibacterial vya msingi wa graphene hutumiwa kawaida kwenye soko.Katika makala hii, tutaanzisha utaratibu wa antibacterial wa graphene na matumizi katika tasnia ya mswaki.

 

Graphene ni nanomaterial ya kaboni yenye pande mbili inayoundwa na atomi za kaboni zilizopangwa katika kimiani cha hexagonal na obiti mseto sp2.Viini vyake ni pamoja na graphene (G), graphene oxide (GO), na oksidi ya graphene iliyopunguzwa (rGO). Wanamiliki miundo ya kipekee ya kemikali ya uso wa pande tatu na miundo yenye makali ya kimwili. Utafiti umeonyesha sifa bora za antibacterial na utangamano wa kibiolojia wa graphene pamoja na viingilio vyake. Zaidi ya hayo, hutumika kama wabebaji bora kwa mawakala wa antimicrobial, na kuwafanya kuwa wa kuahidi sana kwa matumizi mbalimbali katika maeneo ya mdomo ya antimicrobial.

Faida zagraphene vifaa vya antibacterial

1. Usalama na Urafiki wa Mazingira, Isiyo na sumu: Matumizi ya muda mrefu ya nanosilver yanaweza kuongeza wasiwasi wa usalama kutokana nauwezekano wa mkusanyiko na uhamiaji. Kiasi kikubwa cha fedha kinaweza kuwa na madhara makubwa kwa binadamu na mamalia, kwani kinaweza kuingia kwenye mitochondria, viinitete, ini, mifumo ya mzunguko wa damu na sehemu nyingine za mwili kwa njia ya kupumua. Uchunguzi umeonyesha kuwa chembe za nanosilver zinaonyesha sumu kali ikilinganishwa na nanoparticles nyingine za chuma kama vile alumini na dhahabu. Kwa hivyo, Umoja wa Ulaya unashikilia msimamo wa tahadhari kuhusu utumiaji wa nyenzo za antimicrobial nanosilver.Tofauti, nyenzo za antimicrobial zenye msingi wa graphene hutumia njia nyingi za kusawazisha za kudhibiti vijidudu, kama vile "visu za nano." Wanaweza kuharibu kabisa na kuzuia ukuaji wa bakteriabila sumu yoyote ya kemikali. Vifaa hivi vinaunganishwa bila mshono na vifaa vya polymer, ili kuhakikishahakuna kikosi cha nyenzo au uhamiaji. Usalama na uthabiti wa vifaa vya msingi wa graphene umehakikishwa vizuri. Kwa mfano, katika matumizi ya bidhaa kwa vitendo, filamu/mifuko ya kuhifadhi chakula ya PE (polyethilini) inayotokana na graphene imepata uthibitisho wa kufuata viwango vya chakula kulingana na Kanuni (EU) 2020/1245 katika Umoja wa Ulaya.
2. Utulivu wa Muda Mrefu: Nyenzo zenye msingi wa graphene zinaonyesha utulivu wa hali ya juu na uimara, kutoaathari ya muda mrefu ya antimicrobial kwa zaidi ya miaka 10. Hii inahakikisha sifa zao za antimicrobial kubaki na ufanisi kwa muda mrefu wa matumizi, na kuzifanya zinafaa kwa matumizi ya muda mrefu katika bidhaa za usafi wa mdomo.
3. Utangamano na Usalama:Graphene, kama nyenzo yenye kaboni yenye pande mbili, inaonyesha utangamano bora wa kibiolojia na usalama. Inapatana na aina mbalimbali za vifaa vinavyotokana na resin na inaweza kutumika kwa usalama katika bidhaa za utunzaji wa mdomo bila kusababisha athari yoyote mbaya kwenye tishu za mdomo au afya kwa ujumla.
4. Shughuli ya Wigo mpana:Nyenzo zenye msingi wa graphene zinaonyesha shughuli za antimicrobial za wigo mpana,yenye uwezo wa kulenga aina mbalimbali za bakteria, ikijumuisha aina zote mbili za Gram-chanya na Gram-negative. Wameonyeshaviwango vya antibacterial 99.9%dhidi ya Escherichia coli, Staphylococcus aureus, na Candida albicans. Hii inazifanya kuwa nyingi na kutumika katika hali mbalimbali za afya ya kinywa.

 

Utaratibu wa antibacterial wa graphene ni kama ifuatavyo:

Utaratibu wa antibacterial wa grapheneimesomwa sana na timu shirikishi ya kimataifa. Ikiwa ni pamoja na watafiti kutoka Chuo cha Sayansi cha China, Kituo cha Utafiti cha IBM Watson, na Chuo Kikuu cha Columbia. Wamefanya maendeleo makubwa katika kusoma mifumo ya molekuli ya mwingiliano kati ya graphene na membrane ya seli ya bakteria. Karatasi za hivi karibuni juu ya mada hii zimechapishwa katika jarida la "Nature Nanotechnology."

Kulingana na utafiti wa timu hiyo, graphene ina uwezo wa kuvuruga utando wa seli za bakteria, na kusababisha kuvuja kwa vitu vya ndani na kifo cha bakteria. Ugunduzi huu unapendekeza kwamba graphene inaweza kutumika kama "kiuavijasumu" kisicho sugu. Utafiti huo unaonyesha zaidi kwamba graphene haijiingizi tu kwenye utando wa seli za bakteria, na kusababisha kupunguzwa, lakini pia hutoa molekuli za phospholipid moja kwa moja kutoka kwa membrane, na hivyo kuharibu muundo wa membrane na kuua bakteria. Majaribio ya hadubini ya elektroni yametoa ushahidi wa moja kwa moja wa miundo mingi ya utupu katika utando wa seli za bakteria baada ya kuingiliana na graphene iliyooksidishwa, kuunga mkono hesabu za kinadharia. Jambo hili la uchimbaji wa molekuli ya lipid na usumbufu wa utando hutoa utaratibu wa riwaya wa molekuli kwa kuelewa cytotoxicity na shughuli ya antibacterial ya nanomaterials. Pia itawezesha utafiti zaidi juu ya athari za kibaolojia za nanomaterials za graphene na matumizi yao katika biomedicine.

 

Matumizi ya antibacterial ya graphene katika tasnia ya mswaki:

 

Kwa sababu ya faida zilizo hapo juu za nyenzo za mchanganyiko wa graphene, utaratibu na matumizi ya antibacterial ya graphene yamevutia hamu kubwa kutoka kwa watafiti na wataalamu katika tasnia zinazohusiana.

Graphene miswaki ya antibacterial, ilianzishwa naKikundi cha MARBON, tumia bristles iliyoundwa maalum kutoka kwa nyenzo za nanocomposite za graphene. Kwa hiyo inaweza kuzuia kwa ufanisi ukuaji na uzazi wa bakteria, na hivyo kupunguza hatari ya magonjwa ya mdomo.

Bristles ni laini lakini ni sugu, hivyo kuruhusu kusafisha kwa upole meno na ufizi huku ikilinda enamel na afya ya fizi. Mswaki pia una muundo mzuri wa mpini ambao hutoa mshiko mzuri na utumiaji rahisi.

Tunaamini kabisa kuwa mswaki huu wa kuzuia bakteria utatoa uzoefu wa kipekee wa utunzaji wa mdomo. Inaweza kuondoa kwa ufanisi plaque ya meno na uchafu wa chakula. Zaidi ya hayo, hutoa ulinzi wa muda mrefu wa antibacterial, kuhakikisha cavity yako ya mdomo inabaki safi na yenye afya.

 

 

Hitimisho:

Miswaki ya kuzuia bakteria ya Graphene inawakilisha maendeleo ya hivi punde katika utumiaji wa nyenzo za graphene katika uwanja wa antibacterial. Kwa uwezo wake mkubwa, miswaki ya kuzuia bakteria ya graphene imewekwa kuleta mageuzi katika utunzaji wa kinywa, kuwapa watu uzoefu wa afya na wa kufurahisha zaidi wa utunzaji wa mdomo. Kadiri utafiti wa nyenzo za graphene unavyoendelea, miswaki ya antibacterial ya graphene itachukua jukumu muhimu zaidi katika kukuza afya ya kinywa na ustawi.