Dræber konstant bakterier på belagt rustfrit stål - tilsæt blegemiddel for at genoplade

Rustfrit stål er guldstandarden for køkkenmaskiner og køkkengrej, beskrives som moderne og elegant. Men bakterier kan vokse på overflader af rustfrit stål, forurenende fødevarer. Nuværende belægninger på markedet er dyre og potentielt skadelige, så forskere har nu udviklet en prisbillig specialiseret polymerbelægning til sådanne overflader, som de kan genoplade med blegebehandlinger.

Forskerne præsenterer deres resultater ved det 255. nationale møde og udstilling i American Chemical Society (ACS).

"Jeg bemærkede, at rustfrit stål ofte bruges i sundhedssektoren og til fødevareforarbejdning, men der er ikke lavet meget forskning for at forhindre bakterier i at vokse på disse overflader, "Buket Demir, Ph.d. siger.

Nuværende bestræbelser på at undgå en sådan bakterievækst inkorporerer sølv- eller kobberioner, hvilket kan være dyrt. "Ud over, sølv og kobber er normalt legeret i metallet, og de er blevet gemt væk, så de er ikke særlig effektive, " Demir bemærker. "Der er også en sundhedsmæssig bekymring ved at bruge sølv." Sølv kan udvaskes fra rustfrit stål og ind i fødevarer, der senere indtages, hun siger.

Forskere har tidligere tilføjet molekyler kaldet N-halaminer til tekstiler på grund af deres antimikrobielle egenskaber, fordi det er nemt at binde disse stoffer til bomuld. N-halaminer er en gruppe af forbindelser, der har en eller flere nitrogen-halogen kovalente bindinger. Disse forbindelser er overkommelige, kemisk stabil og ugiftig for mennesker. Demir, en postdoktor i Dave Worleys laboratorium, Ph.D., ved Auburn University, ønsker at udvide brugen af ​​N-halaminer til medicin- og fødevareindustrien.

Andre grupper har knyttet N-halaminpolymerer til overflader af rustfrit stål ved hjælp af et bindemiddel, men Worleys hold har nu vist, for første gang, at N-halamin kan fastgøres til rustfrit stål direkte. At gøre dette, forskerne rudede først overfladen op med brintoverilte og svovlsyre. Dette skaber negativt ladede oxygengrupper på overfladen, som N-halaminpolymeren kan binde sig til gennem en kemisk reaktion. Da forskerne satte bakterier på den belagte overflade, mikroberne voksede ikke. Demir testede mange typer bakterier, inklusive E. coli og Staphylococcus aureus, som er almindelige syndere, der er involveret i mange fødevarebårne bakterieudbrud på fødevareforarbejdningsfaciliteter. Alle de testede bakterier blev dræbt inden for 15 minutter efter at de kom i kontakt med den behandlede overflade.

Tidlige tests viste, at N-halamin-polymerbelægningen var effektiv til fem runder med at dræbe bakterier, før den mistede noget af denne aktivitet. Yderligere, Demir siger, "Vi kunne regenerere den antibakterielle aktivitet af den coatede overflade ved blot at tørre den af ​​med en fortyndet blegeopløsning."

"Blegemiddel indeholder klor, et halogen, som i sig selv er ekstremt ustabilt; imidlertid, når den er bundet til N-halaminpolymeren, det bliver stabilt, " Demir bemærker. "Når bakterier kommer i kontakt med den behandlede overflade, klor frigives, dræber bakterierne." Hun siger, at projektet stadig er i de tidlige udviklingsstadier, men hun håber, at belægningen en dag kunne bruges i køkkener rundt om i verden.

Fremtidige planer inkluderer at manipulere overfladen af ​​rustfrit stål på en mere brugervenlig måde. "Den største udfordring er at skrubbe overfladen af ​​det rustfrie stål. Selvom dette nemt gøres i laboratoriet, det ville ikke være let at gøre i en produktionsfabrik, Worley udtaler. "Vi har brug for en bedre måde at binde N-halaminer til overfladen på, og vi har nogle ideer til, hvordan vi kan gøre det." Forskerne skal også udføre toksicitetstest på prøver for at undersøge sikkerheden af ​​de coatede overflader og undersøge eventuelle biofilm, der kan udvikle sig. "En antimikrobiel overflade i et fødevareforarbejdningsanlæg er hårdt tiltrængt, og det kan revolutionere industrien, " siger Worley.