दुर्लभ पृथ्वी-डोपेड के साथ रोगाणुरोधी पॉलीयूरिया कोटिंग्स

दुर्लभ पृथ्वी-डोप्ड नैनो-जिंक ऑक्साइड कणों के साथ रोगाणुरोधी पॉलीयूरिया कोटिंग्स

स्रोत: एज़ो मटेरियल कोविड-19 महामारी ने सार्वजनिक स्थानों और स्वास्थ्य सेवा वातावरण में सतहों के लिए एंटीवायरल और एंटीमाइक्रोबियल कोटिंग्स की तत्काल आवश्यकता को प्रदर्शित किया है। माइक्रोबियल बायोटेक्नोलॉजी जर्नल में अक्टूबर 2021 में प्रकाशित हालिया शोध ने पॉलीयूरिया कोटिंग्स के लिए एक तेज़ नैनो-ज़िंक ऑक्साइड डोप्ड तैयारी का प्रदर्शन किया है जो इस मुद्दे को संबोधित करना चाहता है। स्वच्छ सतहों की आवश्यकता जैसा कि संचारी रोगों के कई प्रकोपों ​​से पता चलता है, सतहें रोगजनक संचरण का एक स्रोत हैं। तेज़, प्रभावी और गैर-विषाक्त रसायनों और रोगाणुरोधी और एंटीवायरल सतह कोटिंग्स की तत्काल आवश्यकता ने जैव प्रौद्योगिकी, औद्योगिक रसायन विज्ञान और सामग्री विज्ञान के क्षेत्रों में नवीन अनुसंधान को बढ़ावा दिया है। एंटीवायरल और एंटीमाइक्रोबियल क्रिया वाली सतह कोटिंग्स वायरल संचरण के जोखिम को कम कर सकती हैं और संपर्क में आने पर बायोस्ट्रक्चर और सूक्ष्मजीवों को मार सकती हैं। वे सेलुलर झिल्ली विघटन के माध्यम से सूक्ष्मजीवों के विकास में बाधा डालते हैं। वे सतह के गुणों में भी सुधार करते हैं, जैसे संक्षारण प्रतिरोध और स्थायित्व। यूरोपीय रोग नियंत्रण और रोकथाम केंद्र के अनुसार, दुनिया भर में हर साल 4 मिलियन लोग (न्यू मैक्सिको की आबादी का लगभग दोगुना) स्वास्थ्य सेवा से जुड़े संक्रमण से पीड़ित होते हैं। इससे दुनिया भर में लगभग 37,000 मौतें होती हैं, विकासशील देशों में स्थिति विशेष रूप से खराब है जहाँ लोगों के पास उचित स्वच्छता और स्वास्थ्य सेवा स्वच्छता बुनियादी ढाँचे तक पहुँच नहीं हो सकती है। पश्चिमी दुनिया में, HCAIs मृत्यु का छठा सबसे बड़ा कारण है। हर चीज रोगाणुओं और वायरस द्वारा संदूषण के लिए अतिसंवेदनशील होती है - भोजन, उपकरण, सतह और दीवारें, और वस्त्र केवल कुछ उदाहरण हैं। यहां तक ​​​​कि नियमित स्वच्छता कार्यक्रम भी सतहों पर मौजूद हर सूक्ष्म जीव को नहीं मार सकते हैं, इसलिए गैर-विषाक्त सतह कोटिंग्स विकसित करने की तत्काल आवश्यकता है जो सूक्ष्मजीवों के विकास को रोकती हैं। कोविड-19 के मामले में, अध्ययनों से पता चला है कि वायरस अक्सर छूए जाने वाले स्टेनलेस स्टील और प्लास्टिक की सतहों पर 72 घंटे तक सक्रिय रह सकता है, जो एंटीवायरल गुणों के साथ सतह कोटिंग्स की तत्काल आवश्यकता को दर्शाता है। एंटीमाइक्रोबियल सतहों का उपयोग स्वास्थ्य सेवा सेटिंग्स में एक दशक से अधिक समय से किया जा रहा है, जिसका उपयोग MRSA प्रकोपों ​​को नियंत्रित करने के लिए किया जा रहा है। जिंक ऑक्साइड - एक व्यापक रूप से खोजा गया एंटीमाइक्रोबियल रासायनिक यौगिक जिंक ऑक्साइड (ZnO) में शक्तिशाली एंटीमाइक्रोबियल और एंटीवायरल गुण होते हैं। हाल के वर्षों में कई एंटीमाइक्रोबियल और एंटीवायरल रसायनों में सक्रिय घटक के रूप में ZnO के उपयोग का गहनता से पता लगाया गया है। कई विषाक्तता अध्ययनों में पाया गया है कि ZnO मनुष्यों और जानवरों के लिए लगभग गैर-विषाक्त है, लेकिन सूक्ष्मजीवों के सेलुलर लिफाफे को बाधित करने में अत्यधिक प्रभावी है। जिंक ऑक्साइड के सूक्ष्मजीव-हत्या तंत्र को कुछ गुणों के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है। जिंक ऑक्साइड कणों के आंशिक विघटन से Zn2+ आयन निकलते हैं जो अन्य मौजूद सूक्ष्मजीवों में भी आगे की एंटीमाइक्रोबियल गतिविधि को बाधित करते हैं, साथ ही सेल की दीवारों के साथ सीधे संपर्क और प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों की रिहाई भी करते हैं। जिंक ऑक्साइड की एंटीमाइक्रोबियल गतिविधि अतिरिक्त रूप से कण आकार और एकाग्रता से जुड़ी हुई है: जिंक नैनोकणों के छोटे कण और उच्च सांद्रता वाले घोल में एंटीमाइक्रोबियल गतिविधि बढ़ गई है। जिंक ऑक्साइड के छोटे नैनोकण अपने बड़े अंतरापृष्ठीय क्षेत्र के कारण सूक्ष्मजीव कोशिका झिल्ली में आसानी से प्रवेश कर जाते हैं। कई अध्ययनों ने, विशेष रूप से हाल ही में Sars-CoV-2 पर, वायरस के खिलाफ इसी तरह की प्रभावी कार्रवाई को स्पष्ट किया है। बेहतर रोगाणुरोधी गुणों के साथ सतहों को बनाने के लिए RE-डोप्ड नैनो-जिंक ऑक्साइड और पॉलीयूरिया कोटिंग्स का उपयोग करनाली, लियू, याओ और नरसिमलु की टीम ने नाइट्रिक एसिड में दुर्लभ पृथ्वी के साथ नैनोकणों को मिलाकर बनाए गए दुर्लभ-पृथ्वी-डोप्ड नैनो-जिंक ऑक्साइड कणों को पेश करके रोगाणुरोधी पॉलीयूरिया कोटिंग्स को तेजी से तैयार करने का एक तरीका प्रस्तावित किया है। ZnO नैनोकणों को सेरियम (Ce), प्रेजोडायमियम (Pr), लैंटानम (LA), और गैडोलीनियम (Gd.) के साथ डोप किया गया था। लैंटानम-डोप्ड नैनो-जिंक ऑक्साइड कण पी. एरुगिनोसा और ई. कोली बैक्टीरिया के उपभेदों के खिलाफ 85% प्रभावी पाए गए। अध्ययन में खोजे गए डोप किए गए नैनो-जिंक ऑक्साइड कण बेहतर यूवी प्रकाश प्रतिक्रिया और तापमान परिवर्तनों के लिए थर्मल प्रतिक्रिया दिखा सकते हैं। बायोएसे और सतह लक्षण वर्णन ने यह भी सबूत दिया कि सतहें बार-बार उपयोग के बाद भी अपनी रोगाणुरोधी गतिविधियों को बनाए रखती हैं। पॉलीयूरिया कोटिंग्स में सतहों के छिलने का कम जोखिम होने के साथ-साथ उच्च स्थायित्व भी होता है। नैनो-ZnO कणों की रोगाणुरोधी गतिविधियों और पर्यावरणीय प्रतिक्रिया के साथ सतहों की स्थायित्व विभिन्न सेटिंग्स और उद्योगों में व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए उनकी क्षमता में सुधार प्रदान करती है। संभावित उपयोग यह शोध भविष्य के प्रकोपों ​​के नियंत्रण और स्वास्थ्य सेवा सेटिंग्स में HPAIs के संचरण को रोकने की अपार क्षमता दिखाता है। खाद्य उद्योग में रोगाणुरोधी पैकेजिंग और फाइबर प्रदान करने के लिए उनके उपयोग की भी संभावना है, जिससे भविष्य में खाद्य पदार्थों की गुणवत्ता और शेल्फ-लाइफ में सुधार होगा। जबकि यह शोध अभी भी अपनी प्रारंभिक अवस्था में है, इसमें कोई संदेह नहीं है कि यह जल्द ही प्रयोगशाला से बाहर निकलकर व्यावसायिक क्षेत्र में आ जाएगा।