Графенски антибактериски механизам и примена

Усната шуплина е комплексен микроекосистем со над 23.000 видови бактерии кои ја колонизираат.Во одредени ситуации, овие бактерии можат директно да предизвикаат орални заболувања, па дури и да влијаат на целокупното здравје. Сепак, употребата на антибиотици претставува различни проблеми, вклучувајќи брза деградација на лекот, ослободување и развој на отпорност на антибиотици. Во последниве години, фокусот на истражувањето се префрли кон развој на композитни материјали со одлични антимикробни својства користејќи наноматеријали. Во моментов, на пазарот најчесто се користат антибактериски материјали базирани на наносребрени јони и антибактериски материјали базирани на графен.Во оваа статија ќе го претставиме антибактерискиот механизам и примена на графен во индустријата за четки за заби.

 

Графенот е дводимензионален јаглероден наноматеријал составен од јаглеродни атоми распоредени во хексагонална решетка со sp2 хибридизирани орбитали.Неговите деривати вклучуваат графен (G), графен оксид (GO) и редуциран графен оксид (rGO). Тие поседуваат уникатни тридимензионални површински хемиски структури и структури со остри физички рабови. Истражувањата ги покажаа извонредните антибактериски својства и биокомпатибилноста на графенот, како и неговите деривати. Покрај тоа, тие служат како идеални носачи за антимикробни агенси, што ги прави многу ветувачки за различни апликации во орални антимикробни полиња.

Предностите награфен антибактериски материјали

1. Безбедност и еколошка, нетоксични: Долготрајната употреба на наносребро може да предизвика загриженост за безбедноста порадипотенцијална акумулација и миграција. Високите концентрации на сребро може да бидат многу штетни за луѓето и цицачите, бидејќи може да навлезе во митохондриите, ембрионот, црниот дроб, циркулаторниот систем и другите делови од телото преку дишењето. Истражувањата покажаа дека честичките на наносреброто покажуваат посилна токсичност во споредба со другите метални наночестички како што се алуминиумот и златото. Како резултат на тоа, Европската унија одржува претпазлив став во однос на примената на наносребрените антимикробни материјали.За разлика од тоа, антимикробните материјали базирани на графен користат повеќе синергистички механизми за физичка стерилизација, како што се „нано-ножевите“. Тие можат целосно да го уништат и инхибираат растот на бактериитебез никаква хемиска токсичност. Овие материјали беспрекорно се интегрираат со полимерните материјали, за да се обезбединема материјално одвојување или миграција. Безбедноста и стабилноста на материјалите базирани на графен се добро загарантирани. На пример, во практични апликации на производи, филмовите/торбите за зачувување на храна од PE (полиетилен) базирани на графен добија сертификат за усогласеност со храна според Регулативата (ЕУ) 2020/1245 во Европската Унија.
2. Долгорочна стабилност: Материјалите базирани на графин покажуваат супериорна стабилност и издржливост, обезбедувајќидолготраен антимикробен ефект повеќе од 10 години. Ова осигурува дека нивните антимикробни својства остануваат ефективни во подолги периоди на употреба, што ги прави погодни за долготрајна примена во производите за орална хигиена.
3. Биокомпатибилност и безбедност:Графенот, како дводимензионален материјал базиран на јаглерод, покажува одлична биокомпатибилност и безбедност. Тој е компатибилен со различни материјали на база на смола и може безбедно да се користи во производи за орална нега без да предизвика никакви негативни ефекти врз оралните ткива или целокупното здравје.
4. Активност со широк спектар:Материјалите базирани на графин покажуваат антимикробна активност со широк спектар,способни да таргетираат широк спектар на бактерии, вклучувајќи ги и грам-позитивните и грам-негативните соеви. Тие покажааантибактериски стапки од 99,9%против Escherichia coli, Staphylococcus aureus и Candida albicans. Ова ги прави разноврсни и применливи во различни состојби на оралното здравје.

 

Графенски антибактериски механизам е како што следува:

Антибактериски механизам на графене опширно проучен од меѓународен тим за соработка. Вклучувајќи ги и истражувачите од Кинеската академија на науките, IBM Watson Research Center и Универзитетот Колумбија. Тие постигнаа значителен напредок во проучувањето на молекуларните механизми на интеракцијата помеѓу графенот и бактериските клеточни мембрани. Неодамнешните трудови на оваа тема се објавени во списанието „Nature Nanotechnology“.

Според истражувањето на тимот, графенот има способност да ги нарушува бактериските клеточни мембрани, што доведува до истекување на интрацелуларни супстанции и бактериска смрт. Ова откритие сугерира дека графенот потенцијално може да послужи како неотпорен физички „антибиотик“. Студијата понатаму открива дека графенот не само што се вметнува во бактериските клеточни мембрани, предизвикувајќи исеченици, туку и ги извлекува молекулите на фосфолипидите директно од мембраната, со што ја нарушува структурата на мембраната и ги убива бактериите. Експериментите со електронска микроскопија обезбедија директни докази за екстензивни празни структури во бактериските клеточни мембрани по интеракција со оксидиран графен, поддржувајќи ги теоретските пресметки. Овој феномен на екстракција на липидната молекула и нарушување на мембраната нуди нов молекуларен механизам за разбирање на цитотоксичноста и антибактериската активност на наноматеријалите. Исто така, ќе го олесни понатамошното истражување за биолошките ефекти на наноматеријалите од графен и нивната примена во биомедицината.

 

Антибактериска примена на графен во индустријата за четки за заби:

 

Поради горенаведените предности на композитните материјали од графен, антибактерискиот механизам и примена на графен привлекоа голем интерес од истражувачи и професионалци во сродните индустрии.

Графенски антибактериски четки за заби, воведен одГрупата MARBON, користи специјално дизајнирани влакна направени од графен нанокомпозитни материјали. Така, може ефикасно да го инхибира растот и репродукцијата на бактериите, а со тоа да го намали ризикот од орални заболувања.

Влакната се меки, а сепак еластични, овозможувајќи нежно чистење на забите и непцата додека го штитат здравјето на глеѓта и непцата. Четката за заби има и ергономски дизајн на рачката што обезбедува удобно држење и практично користење.

Цврсто веруваме дека оваа антибактериска четка за заби ќе донесе исклучително искуство за орална нега. Може ефикасно да ги отстрани забните наслаги и остатоците од храна. Дополнително, обезбедува долготрајна антибактериска заштита, осигурувајќи дека вашата усна шуплина останува свежа и здрава.

 

 

Заклучок:

Графенските антибактериски четки за заби претставуваат најнов напредок во примената на графен материјали во антибактериското поле. Со својот огромен потенцијал, графенските антибактериски четки за заби се поставени да ја револуционизираат оралната нега, обезбедувајќи им на поединците поздраво и поудобно искуство за орална нега. Како што напредува истражувањето на графен материјал, графенските антибактериски четки за заби ќе играат сè позначајна улога во промовирањето на оралното здравје и благосостојба.