Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Brytyjscy naukowcy opracowali nanofarbę, która po włączeniu ultrafioletu może zabijać lekooporne superbakterie. To doskonałe rozwiązanie dla szpitali, bo w łatwy i tani sposób można by się pozbyć niechcianych gości.

Farba zawiera mikrocząsteczki tlenku tytanu (IV), dawniej nazywanego dwutlenkiem tytanu. To on jest śnieżnobiałym pigmentem (bielą tytanową), stosowanym do produkcji farb, emalii, papieru, a nawet kosmetyków. Często stykają się z nim także miłośnicy tenisa, ponieważ po sproszkowaniu wytycza się nim linie na korcie.

TiO2 może zabijać bakterie, ponieważ charakteryzuje się wysoką absorpcją w zakresie promieniowania ultrafioletowego. Powstają wtedy aktywne cząsteczki, oczyszczające pomalowane powierzchnie.

Byłoby najlepiej, gdyby dwutlenek tytanu wykazywał właściwości antybakteryjne przy promieniowaniu o długości fali spotykanej w pomieszczeniach [...] – wyjaśnia Lucia Caballero z Manchester Metropolitan University.

Naukowcy przyglądali się przeżywalności E.coli w przypadku farb przygotowanych w oparciu o różną recepturę, które naświetlano promieniami o rozmaitej długości i natężeniu. Caballero zaznacza, że najlepsze rezultaty uzyskano, gdy stężenie nanocząsteczek tlenku tytanu (IV) było wyższe niż w stosowanych dotąd farbach (normalnie jego zawartość waha się w granicach 20-30%).

Brytyjczycy rozpoczęli eksperymenty od farb z wysoką zawartością dwutlenku tytanu (do 80%), które pozbawiono wszelkich dodatków. Potem analizowali skuteczność farb z mniejszym stężeniem TiO2 i większą zawartością wypełniaczy.

Pospolite dodatki do farb, takie jak węglan wapnia, krzemionka czy talk, pogarszają właściwości antybakteryjne nanofarby. W obecności węglanu wapnia spadają one nawet o 80%. Nasze testy farb komercyjnych wykazały, że ich zdolność do dezaktywacji patogenów była silnie zmniejszona w porównaniu do receptury pozbawionej takich składników. Caballero przypuszcza, że wypełniacze nie dopuszczają do pobudzenia niektórych cząsteczek dwutlenku przez promieniowanie UV.

Nowa farba ma też jedną sporą wadę. Nie odróżnia bakterii od innych substancji. Atakuje patogeny, ale rozkłada również akrylowy emulgator. Obecnie Brytyjczycy pracują nad rozwiązaniem tego problemu.

Podobne pokrycie powierzchni przyda się nie tylko w szpitalach, ale i w domowych łazienkach, przedszkolach i świetlicach, a także w różnych przybytkach użyteczności publicznej, np. szaletach. Skażenie postępowałoby wolniej, a koszty utrzymania higieny znacznie by spadły.

Po raz pierwszy opisano właściwości bakteriobójcze TiO2 w 1985 roku. Wtedy to Tadashi Matsunaga z tokijskiego University of Agriculture and Technology zauważył, że mikroby umierają po zetknięciu z kompozytem dwutlenku tytanu i platyny. Potem biolodzy zauważyli, że promieniowanie UV wzbudza elektrony na powierzchni cząsteczek TiO2 i zapoczątkowuje reakcję z cząsteczkami wody. W efekcie powstaje mieszanina grup hydrokyslowych (-OH) i jonów ponadtlenkowych (O2-), niszcząca błony komórkowe organizmów.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Nie bardzo rozumiem, po co komu takie powierzchnie. Przecież samo włączenie lampy UV wystarcza w zupełności i od wielu, wielu lat daje zadowalające rezultaty. Na dodatek technologia ma ogromny minus, bo powłoka działa wyłącznie tam, gdzie dociera światło UV, czyli de facto tam, gdzie równie łatwo można użyć choćby Domestosu. W zakamarkach jest bezsilna. Znacznie lepsze są już powłoki srebrzone lub opisywane wcześniej w Kopalni powierzchnie o określonej twardości (notka "Powłoka, że bakteria nie siada!"). One przynajmniej działają na bakterie bez jakiejkolwiek aktywacji.

 

A do tego wszystkiego marnowany jest tytan i przez to części rowerowe są drożśze :);)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Kolejna sprawa to to że pewnie mogą wypuszczać w powietrze jakieś świństwa.

Poza tym niszczą własną strukturę - pewnie często trzeba by było malować na nowo ...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Izraelskim naukowcom udało się stworzyć bakterie Escherichia coli, które żywią się dwutlenkiem węgla a nie cukrami i innymi molekułami organicznymi. To jak metaboliczny przeszczep serca, komentuje biochemik Tobias Erb z Instytutu Mikrobiologii im.Maksa Plancka w Marburgu, który nie był zaangażowany w badania.
      To niezwykle ważna osiągnięcie, gdyż całkowicie zmienia sposób funkcjonowania jednego z najważniejszych organizmów modelowych w biologii. Ponadto w przyszłości można by wykorzystać odżywiające się CO2E. coli do tworzenia organicznych molekuł, które mogłoby być wykorzystywane do produkcji żywności lub jako biopaliwa. Produkcja takich towarów powinna wiązać się z mniejszą emisją węgla do atmosfery, a być może udałoby się też usuwać CO2 z powietrza.
      Rośliny i cyjanobakterie wykorzystują światło do zamiany dwutlenku węgla w przydatne molekuły, takie jak DNA, proteiny czy tłuszcze. Jednak organizmy te trudno jest modyfikować genetycznie, przez co dotychczas nie udało się stworzyć z nich wielkich biologicznych fabryk. E. coli łatwo jest modyfikować, a szybki wzrost tego organizmu oznacza, że można ją równie szybko testować i dostosowywać do naszych potrzeb. Problem jednak w tym, że E. coli żywi się cukrami i emituje CO2.
      Biolog Ron Milo i jego zespół z Instytutu Weizmanna, od dekady pracują nad zmianą diety E. coli. W 2016 roku opracowali bakterię, które żywiła się CO2, jednak dwutlenek węgla stanowił niewielki odsetek jej zapotrzebowania na węgiel.
      Ostatnio Milo wraz z kolegami wykorzystali techniki inżynierii genetycznej oraz ewolucji w laboratorium i stworzyli szczep E. coli, który cały potrzebny węgiel czerpie z dwutlenku węgla. Najpierw naukowcy wyposażyli bakterię w enzymy, które organizmy przeprowadzające fotosyntezę wykorzystują do zamiany CO2 w węgiel organiczny. Dodatkowo E. coli trzeba było wyposażyć w gen, który umożliwiał jej czerpanie energii z mrówczanów. Jednak nawet wówczas bakteria nie chciała rozwijać się bez obecności cukrów. Wówczas naukowcy zaprzęgnęli do pracy ewolucję. Przez rok hodowali kolejne pokolenia E. coli, które przetrzymywano w warunkach 250-krotnie wyższej koncentracji CO2 niż w atmosferze ziemskiej i podawano minimalne ilości cukrów. Po około 200 dniach pojawiły się pierwsze bakterie zdolne do wykorzystania CO2 jako jedynego źródła cukru. Po około 300 dniach bakterie te w warunkach laboratoryjnych namnażały się szybciej, niż bakterie, które nie wykorzystywały dwutlenku węgla.
      Milo mówi, że zmodyfikowane E. coli wciąż mają zdolność wykorzystywania cukrów i, jeśli mogą, to właśnie je preferują. Rozwijają się też wolniej. Standardowe E. coli dwukrotnie zwiększają swoją liczbę co 20 minut, tymczasem u zmodyfikowanych E. coli w atmosferze składającej się z 10% CO2 podział zachodzi co 18 godzin. Ponadto nie są w stanie przetrwać bez cukrów w obecnej atmosferze ziemskiej, w której ilość dwutlenku węgla wynosi 0,041%.
      Izraelczycy pracują teraz nad przyspieszeniem wzrostu bakterii i umożliwieniem im rozwijania się przy niższych stężeniach dwutlenku węgla. Podkreślają, że to na razie wstępne badania i miną całe lata, zanim tak zmodyfikowane E. coli zostaną wykorzystane w roli fabryk.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Doktor Juan Carlos Colmenares z Instytutu Chemii Fizycznej Polskiej Akademii Nauk pracuje nad robiącą niezwykłe wrażenie metodą oczyszczania wody i odzyskiwania z niej pożytecznych związków chemicznych. Moja praca przypomina trochę alchemię. Biorę ‚magiczny proszek’, wsypuję do brudnej wody, mieszam i wystawiam na słońce. Po paru godzinach mam czystą wodę plus substancje, z których można zrobić użyteczne rzeczy, na przykład leki - mówi uczony.
      Już od końca lat 60. prowadzi się badania nad fotochemiczną degradacją zanieczyszczeń. W IChF PAN badane są fotokatalizatory oraz takie warunki reakcji, by mogła ona przebiegać bez udziału specjalistycznej aparatury i samoczynnie zatrzymywała się na wybranym etapie. Dzięki fotokatalizatorom zawierającym dwutlenek tytanu uczeni uzyskali już z zanieczyszczonej wody np. kwasy karboksylowe używane w farmacji i przemyśle spożywczym. Możliwy jest też rozkład biomasy do najprostszych substancji, np. wodoru czy dwutlenku węgla.
      W warunkach laboratoryjnych reakcje biomasy z udziałem fotokatalizatorów już teraz wyglądają obiecująco. W tym roku przystąpimy do pierwszych testów w pilotażowych fotoreaktorach biochemicznych Uniwersytetu w Kordobie w Hiszpanii. Reakcje będą tam przebiegały w cieczach o objętościach liczonych w dziesiątkach litrów - mówi Colmenares.
      Reakcje, nad którymi pracuje Hiszpan, zachodzą przy zwykłym ciśnieniu atmosferycznym, dobrym nasłonecznieniu i przy temperaturze około 30 stopni Celsjusza. Takie warunki wystepują naturalnie w wielu krajach na całym świecie.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Materiał opracowany w Oak Ridge National Laboratory może posłużyć do stworzenia bardziej pojemnych i bezpiecznych baterii, które będzie można ładować szybciej niż obecne baterie litowo-jonowe.
      Zespół pracujący pod kierunkiem Hansana Liu, Gilberta Browna i Paransa Paranthamana odkrył, że dzięki tlenkowi tytanu można zwiększyć pojemność baterii litowo-jonowych, a przy okazji skrócić czas ich ładowania. W ciągu sześciu minut możemy załadować baterie do połowy pojemności, podczas gdy tradycyjne urządzenie załaduje się w tym czasie do 10% pojemności - mówi Liu.
      Stop z ORNL jest też bardziej pojemny niż obecnie wykorzystywany tytanat litu. Pozwala bowiem na przechowanie 256, a nie jak dotychczas 165, miliamperogodzin na gram. Ponadto tlenki są bardzo bezpieczne i trwałe w użytkowaniu, co czyni nowy materiał świetnym rozwiązaniem np. dla pojazdów elektrycznych.
      Głównym składnikiem materiału jest nowa architektura dwutlenku tytanu, znana jako mezoporowe mikrosfery TiO2-B, która składa się z mikrokanalików i porów pozwalających na swobodny przepływ jonów, co umożliwia szybkie ładowanie i rozładowywanie baterii. Tlenek tytanu został tutaj wzbogacony polimorficznym brązem.
      Jak twierdzi Liu, nowy materiał może być tani i nadaje się do produkcji przy użyciu współcześnie wykorzystywanych technik.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Pierwsze badanie dotyczące tego, co przez 1,5 godz. przed zjedzeniem dzieje się z drugim śniadaniem (a właściwie w jego wnętrzu), objęło ponad 700 należących do przedszkolaków pudełek z wiktuałami. Wykazało ono, że tylko 2% mięs, warzyw i nabiału przechowywano w bezpiecznym zakresie temperatur.
      Byliśmy w szoku, kiedy odkryliśmy, że ponad 90% psujących się produktów […] trzymano w niebezpiecznej temperaturze – opowiada doktorant Fawaz Almansour. Wyniki jego studium ukazały się właśnie w piśmie Pediatrics.
      Według Centrum Kontroli i Zapobiegania Chorobom, łatwo psujące się towary, które przez ponad 2 godziny znajdowały się w temperaturze 4-60 stopni Celsjusza, nie są już bezpieczne. Mimo że 45% opakowań z drugim śniadaniem zawierało lód, a ok. 12% kanapek schowano do lodówek i tak niemal wszystkie łatwo psujące się produkty "stały się podejrzane". Jak tłumaczy Almansour, nim nadeszła pora posiłku, bakterie powodujące zatrucia pokarmowe, np. pałeczki Salmonelli czy okrężnicy (E. coli), mogły się namnożyć. Doktorant przekonuje, że rodzice najlepiej zrobią, jeśli włożą do pudełka jak najwięcej lodu i poproszą dziecko, by po przyjściu do szkoły od razu schowało przekąskę do lodówki.
      W ramach studium Almansour zajął się drugimi śniadaniami przedszkolaków z 9 miejsc w Teksasie. Badano je w ciągu 3 losowych dni między 9.30 a 11. Spośród 705 tylko 11,8% trzymano w lodówce. Dziewięćdziesiąt jeden procent umieszczono w termoizolacyjnej plastikowej torbie na lunch, jednak te nie utrzymywały właściwej temperatury. Większość psujących się produktów przechowywano w temperaturze bliskiej pokojowej; średnia wynosiła 17,6 st. Celsjusza. Z 1361 psujących się produktów tylko 22 były bezpieczne (trzymano je w temperaturze poniżej 4 st. Celsjusza).
      Amerykanie zauważyli, że nawet włożenie lunchu do lodówki nie gwarantuje sukcesu. Ustalono bowiem, że choć 458 produktów umieszczono w chłodziarce w pojemniku, tylko 4 znalazły się w bezpiecznym zakresie temperatur. Naukowcy uważają, że działo się tak, gdyż przed włożeniem do lodówki jedzenie poleżało trochę na zewnątrz, a później w lodówce torba termoizolacyjna próbowała utrzymać wyższą temperaturę, jaka panowała na zewnątrz.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Nanocząsteczki odpowiedniej wielkości i kształtu mogą przyczynić się do zwalczania przyczyn choroby Alzheimera i innych schorzeń neurodegeneracyjnych. Profesor Nicholas Kotov z University of Michigan uważa, że mogą on przyciągać i więzić włókienka formujące blaszki, które uszkadzają nerwy.
      Zarówno peptydy amyloidowe, jak i nanocząsteczki, wykazują silną skłonność do formowania włókienek. Chcieliśmy sprawdzić jaki wpływ mają nanocząsteczki na tworzenie włókienek amyloidowych. Zobaczyliśmy niezwykły efekt inhibitorowy, co otwiera drzwi do opracowania nowych leków zapobiegających chorobie Alzheimera - mówi Kotov.
      Uczony użył czworościennych nanocząsteczek, których wymiary były podobne do formujących się włókienek o odkrył, że włókienka zaczęły łączyć się z nanocząsteczkami, wskutek czego ich geometria została znacznie zaburzona, co zapobiegło dalszemu formowaniu się włókienek.
      Leki, które są obecnie używane do walki z choroba Alzheimera, łączą się z peptydami amyloidowymi w stosunku 1:1. To zdecydowanie zbyt mało. Tymczasem pojedyncza nanocząsteczka może przechwycić ponad 100 peptydów. Dzięki tak dużej wydajności nanoczasteczki przypominają efektywnością niektóre proteiny wykorzystywane przez organizm do walki z chorobą Alzheimera.
×
×
  • Create New...