فن آوری تهیه مواد کامپوزیت رسی معدنی-فلزی باکتری کش

در مواد ضد باکتری جدید تهیه شده بر اساس کانی‌های رسی، خود کانی‌های رسی عمدتاً به‌عنوان حامل مواد باکتری‌کش (مانند فلزات، اکسیدهای فلزی، مواد آلی) استفاده می‌شوند و توانایی باکتری‌کشی آن‌ها هنوز محدود است. کانی‌های رسی اصلاح‌شده که با روش‌های مختلف تهیه می‌شوند و کامپوزیت‌های ساخته شده از کانی‌های رسی و سایر مواد می‌توانند به عنوان مواد باکتری‌کش جدید برای ایجاد اثرات باکتری‌کشی بر روی باکتری‌های مختلف استفاده شوند.

کانی های رسی می توانند توانایی باکتری کشی را از طریق روش های مختلف اصلاح (از جمله اصلاح حرارتی، اصلاح اسیدی، اصلاح معدنی فلزات یا اکسیدهای فلزی، اصلاح آلی و اصلاح ترکیبی و غیره) افزایش دهند. مساحت سطح افزایش می یابد، تخلخل و پراکندگی مواد معدنی افزایش می یابد و پایداری حرارتی کلی و استحکام مکانیکی مواد بهبود می یابد. کانی‌های رسی مورد استفاده برای اصلاح و تهیه مواد باکتری‌کش عمدتاً مونتموریلونیت، کائولینیت، هالویزیت و ورمیکولیت هستند که در این میان مونتموریلونیت دارای ظرفیت تبادل کاتیونی برجسته، دامنه بین لایه‌ای بزرگ، سطح ویژه و قوی است که به دلیل ظرفیت جذب بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد.

یون‌های فلزی سمی و اکسیدهای فلزی را می‌توان به لایه معدنی رس وارد کرد یا روی سطح آن جذب کرد تا یک ماده کامپوزیت باکتری‌کش تهیه شود. یون‌های فلزی مورد استفاده در این تحقیق عمدتاً شامل روی، مس و نقره (که در میان آن‌ها نقره پرکاربرد است) و اکسیدهای فلزی شامل اکسید تیتانیوم، اکسید روی، اکسید مس و اکسید آهن هستند. کانی های رسی و فلزات یا اکسیدهای فلزی عمدتاً از طریق تبادل کاتیونی بین لایه ای یا جذب سطحی معدنی اصلاح می شوند. مکانیسم باکتری کشی این نوع مواد کامپوزیت باکتری کش مربوط به سمیت فلزات برای سلول ها یا رادیکال های آزاد تولید شده است.

کانی‌های رسی پر شده با یون‌های فلزی دارای مزایای آزادسازی آهسته فلزات، طولانی‌تر شدن زمان عقیم‌سازی و بهبود پایداری مواد استریل‌سازی هستند. آزاد شدن آهسته فلزات به توانایی پیوند بین گروه های هیدروکسیل در سطح کانی های رسی و فلزات مربوط می شود. افزایش سطح ویژه و تخلخل مواد معدنی رسی به پراکندگی ذرات نانو فلزی، بهبود راندمان تماس بین نانو فلزات و باکتری‌ها و بهبود اثر باکتری‌کشی کمک می‌کند. با این حال، با توجه به سمیت نانوذرات فلزی، سمیت بیولوژیکی آنها باید در کاربردهای خاص در نظر گرفته شود. با این حال، به دلیل آزاد شدن آهسته یون های فلزی در مواد معدنی خاک رس، فلزات ممکن است به تجمع در بدن ادامه دهند و در طول زمان سمیت خود را نشان دهند.