Ang Graphene Antibacterial Mechanism at Application

Ang oral cavity ay isang kumplikadong microecosystem na may higit sa 23,000 species ng bacteria na kolonisasyon nito.Sa ilang partikular na sitwasyon, ang mga bakteryang ito ay maaaring direktang magdulot ng mga sakit sa bibig at maging epekto sa pangkalahatang kalusugan. Gayunpaman, ang paggamit ng mga antibiotic ay nagpapakita ng iba't ibang mga isyu, kabilang ang mabilis na pagkasira ng gamot, paglabas, at pag-unlad ng resistensya sa antibiotic. Sa mga nagdaang taon, ang pokus ng pananaliksik ay lumipat patungo sa pagbuo ng mga composite na materyales na may mahusay na mga katangian ng antimicrobial gamit ang mga nanomaterial. Sa kasalukuyan, karaniwang ginagamit sa merkado ang nanosilver ion-based antibacterial materials at graphene-based antibacterial materials.Sa artikulong ito, ipakikilala namin ang mekanismo ng graphene antibacterial at aplikasyon sa industriya ng toothbrush.

 

Ang Graphene ay isang dalawang-dimensional na carbon nanomaterial na binubuo ng mga carbon atom na nakaayos sa isang hexagonal na sala-sala na may sp2 hybridized orbitals.Kabilang sa mga derivatives nito ang graphene (G), graphene oxide (GO), at pinababang graphene oxide (rGO). Ang mga ito ay nagtataglay ng mga natatanging three-dimensional na pang-ibabaw na istrukturang kemikal at matalas na pisikal na mga istruktura sa gilid. Ipinakita ng pananaliksik ang namumukod-tanging antibacterial na katangian at biocompatibility ng graphene pati na rin ang mga derivatives nito. Bukod dito, nagsisilbi silang mainam na mga carrier para sa mga ahente ng antimicrobial, na ginagawa itong lubos na maaasahan para sa iba't ibang mga aplikasyon sa mga larangan ng oral na antimicrobial.

Ang mga pakinabang nggraphene antibacterial na materyales

1. Kaligtasan at Pangkapaligiran, Hindi nakakalason: Ang matagal na paggamit ng nanosilver ay maaaring magdulot ng mga alalahanin sa kaligtasan dahil sapotensyal na akumulasyon at paglipat. Ang mataas na konsentrasyon ng pilak ay maaaring maging lubhang nakakapinsala sa mga tao at mammal, dahil maaari itong pumasok sa mitochondria, embryo, atay, mga sistema ng sirkulasyon, at iba pang bahagi ng katawan sa pamamagitan ng paghinga. Ipinahiwatig ng mga pag-aaral na ang mga particle ng nanosilver ay nagpapakita ng mas malakas na toxicity kumpara sa iba pang mga nanoparticle ng metal tulad ng aluminyo at ginto. Bilang resulta, ang European Union ay nagpapanatili ng isang maingat na paninindigan tungkol sa paggamit ng mga nanosilver na antimicrobial na materyales.Sa kaibahan, ang mga materyal na antimicrobial na nakabatay sa graphene ay gumagamit ng maraming synergistic na physical sterilization na mekanismo, gaya ng "nano-knives." Maaari nilang ganap na sirain at pigilan ang paglaki ng bacterialnang walang anumang kemikal na toxicity. Ang mga materyales na ito ay walang putol na pinagsama sa mga polymer na materyales, upang matiyakwalang materyal na detatsment o migration. Ang kaligtasan at katatagan ng mga materyal na nakabatay sa graphene ay mahusay na ginagarantiyahan. Halimbawa, sa mga praktikal na aplikasyon ng produkto, ang PE (polyethylene) na nakabatay sa graphene na mga pelikula/bag na nag-iingat ng pagkain ay nakakuha ng sertipikasyon para sa pagsunod sa grado ng pagkain ayon sa Regulasyon (EU) 2020/1245 sa European Union.
2. Pangmatagalang Katatagan: Ang mga materyales na nakabatay sa graphene ay nagpapakita ng higit na katatagan at tibay, na nagbibigayisang pangmatagalang antimicrobial effect para sa higit sa 10 taon. Tinitiyak nito na mananatiling epektibo ang kanilang mga katangian ng antimicrobial sa mga pinalawig na panahon ng paggamit, na ginagawang angkop ang mga ito para sa pangmatagalang paggamit sa mga produktong kalinisan sa bibig.
3. Biocompatibility at Kaligtasan:Ang Graphene, bilang isang two-dimensional na carbon-based na materyal, ay nagpapakita ng mahusay na biocompatibility at kaligtasan. Ito ay katugma sa iba't ibang materyal na batay sa resin at maaaring ligtas na magamit sa mga produkto ng pangangalaga sa bibig nang hindi nagdudulot ng anumang masamang epekto sa mga tisyu sa bibig o pangkalahatang kalusugan.
4. Malawak na Spectrum na Aktibidad:Ang mga materyales na nakabatay sa graphene ay nagpapakita ng malawak na spectrum na aktibidad na antimicrobial,may kakayahang mag-target ng malawak na hanay ng bakterya, kabilang ang parehong Gram-positive at Gram-negative na mga strain. Nagpakita silaantibacterial rate ng 99.9%laban sa Escherichia coli, Staphylococcus aureus, at Candida albicans. Ginagawa nitong versatile ang mga ito at naaangkop sa iba't ibang kondisyon sa kalusugan ng bibig.

 

Ang graphene antibacterial na mekanismo ay ang mga sumusunod:

Ang antibacterial na mekanismo ng grapheneay malawakang pinag-aralan ng isang internasyonal na collaborative team. Kabilang ang mga mananaliksik mula sa Chinese Academy of Sciences, IBM Watson Research Center, at Columbia University. Nakagawa sila ng makabuluhang pag-unlad sa pag-aaral ng mga mekanismo ng molekular ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng graphene at bacterial cell membrane. Ang mga kamakailang papel sa paksang ito ay nai-publish sa journal na "Nature Nanotechnology."

Ayon sa pananaliksik ng koponan, ang graphene ay may kakayahang makagambala sa mga lamad ng bacterial cell, na humahantong sa pagtagas ng mga intracellular substance at pagkamatay ng bacterial. Iminumungkahi ng pagtuklas na ito na ang graphene ay maaaring magsilbing isang hindi lumalaban na pisikal na "antibiotic." Ang pag-aaral ay higit pang nagpapakita na ang graphene ay hindi lamang ipinapasok ang sarili nito sa mga lamad ng selula ng bakterya, na nagiging sanhi ng mga pagbawas, ngunit tinatanggal din ang mga molekula ng phospholipid nang direkta mula sa lamad, sa gayon ay nakakagambala sa istraktura ng lamad at pumapatay ng bakterya. Ang mga eksperimento sa electron microscopy ay nagbigay ng direktang katibayan ng malawak na void na istruktura sa mga bacterial cell membrane pagkatapos makipag-ugnayan sa oxidized graphene, na sumusuporta sa mga teoretikal na kalkulasyon. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ng pagkuha ng molekula ng lipid at pagkagambala ng lamad ay nag-aalok ng isang nobelang molekular na mekanismo para sa pag-unawa sa cytotoxicity at antibacterial na aktibidad ng mga nanomaterial. Mapapadali din nito ang karagdagang pananaliksik sa mga biological na epekto ng mga graphene nanomaterial at ang kanilang mga aplikasyon sa biomedicine.

 

Ang graphene antibacterial application sa industriya ng toothbrush:

 

Dahil sa mga bentahe sa itaas ng mga graphene composite na materyales, ang mekanismo at paggamit ng graphene antibacterial ay nakakuha ng malaking interes mula sa mga mananaliksik at propesyonal sa mga kaugnay na industriya.

Graphene antibacterial toothbrush, ipinakilala niAng pangkat ng MARBON, ay gumagamit ng espesyal na idinisenyong bristles na gawa sa graphene nanocomposite na materyales. Kaya maaari itong epektibong pigilan ang paglaki at pagpaparami ng bakterya, sa gayon ay binabawasan ang panganib ng mga sakit sa bibig.

Ang mga bristles ay malambot ngunit nababanat, na nagbibigay-daan para sa banayad na paglilinis ng mga ngipin at gilagid habang pinoprotektahan ang kalusugan ng enamel at gilagid. Nagtatampok din ang toothbrush ng ergonomic handle na disenyo na nagbibigay ng kumportableng pagkakahawak at maginhawang paggamit.

Lubos kaming naniniwala na ang antibacterial toothbrush na ito ay maghahatid ng pambihirang karanasan sa pangangalaga sa bibig. Mabisa nitong maalis ang dental plaque at mga dumi ng pagkain. Bukod pa rito, nagbibigay ito ng pangmatagalang antibacterial na proteksyon, na tinitiyak na ang iyong oral cavity ay mananatiling sariwa at malusog.

 

 

Konklusyon:

Kinakatawan ng mga graphene antibacterial toothbrush ang pinakabagong pag-unlad sa paggamit ng mga materyales ng graphene sa larangan ng antibacterial. Sa kanilang malawak na potensyal, nakatakdang baguhin ng graphene antibacterial toothbrush ang pangangalaga sa bibig, na nagbibigay sa mga indibidwal ng mas malusog at mas komportableng karanasan sa pangangalaga sa bibig. Habang nagpapatuloy ang pananaliksik sa materyal ng graphene, ang mga graphene na antibacterial na toothbrush ay magkakaroon ng lalong makabuluhang papel sa pagtataguyod ng kalusugan ng bibig at kagalingan.