Udslette bakterier med nanopartikel-bomuldsfibre

Sølv har været brugt som et antimikrobielt middel i mere end 100 år. I dag, sølv i form af nanopartikler er inkorporeret i produkter som plastik fødevarebeholdere, medicinske materialer, og tøj. I tekstiler, imidlertid, at forhindre nanopartiklernes antimikrobielle egenskaber i at vaske væk har altid været et problem. Men ikke længere.

Forskere ved Agricultural Research Service's (ARS) Southern Regional Research Center (SRRC) i New Orleans, Louisiana, har udviklet en metode til at fange sølv nanopartikler inde i bomuldsfibre, hvor de forbliver vask efter vask.

Mængden af ​​sølvnanopartikler, der kræves for at dræbe bakterier, er ekstremt lille, hvilket gør dem effektive og omkostningseffektive at bruge. I øvrigt, den nye metode, udviklet af ARS materialeingeniør Sunghyun Nam og hendes kolleger, er billig og miljøvenlig.

Typisk, sølv nanopartikler - partikler, der er 1 til 100 nanometer i diameter - dyrkes i en kemisk masseopløsning. I den nye teknologi, sølv nanopartiklerne produceres i bomuldsfibrene, gør deres anvendelse mere effektiv og overkommelig.

Sølv nanopartikler frigiver langsomt sølvioner, der kan dræbe mere end 600 slags bakterier, inklusive E. coli, siger Nam, der arbejder i SRRC Cotton Chemistry and Utilization Research Unit. Problemet har været, at de nuværende metoder kun kunne påføre sølvnanopartikler på overfladen af ​​fibre, hvor de ville vaske væk.

"Vores nye proces vokser og fanger sølvnanopartiklerne inde i bomuldsfibre, " siger Nam. "De frigiver deres sølvioner meget langsomt, dræber bakterier i lang tid. Vores proces giver os også mulighed for at producere ekstremt små nanopartikler, omkring 12 nanometer i diameter." En nanometer er en milliardtedel af en meter. F.eks. et ark papir er omkring 100, 000 nanometer tyk. Den ekstremt lille størrelse af sølvnanopartiklerne resulterer i et større overfladeareal, hvilket øger antallet af sølvioner, der kommer i kontakt med bakterier.

I en nylig undersøgelse offentliggjort i Videnskabelige rapporter , Nam og ARS postdoktorale forskningskemiker Krystal Fontenot viste, at selv efter 50 hvidvaskcyklusser, deres sølv-bomulds nanokompositfibre tilbageholdt omkring 93 procent antimikrobielle sølvnanopartikler og fortsatte med at dræbe skadelige bakterier. Den nye teknologi styrkede også bomuldsfibrene.

Denne teknologi har mange mulige anvendelser. For eksempel, stoffer eller bandager lavet med disse nye nanopartikelholdige fibre kan være effektive i sår- eller brandsårbehandlinger, siger Brian Condon, enhedens forskningsleder. "Nanopartiklerne kan bruges i slidstærke eller ikke-vaskede stoffer - engangsundertøj, skoindlæg, polstring, og sengetøj - for at beskytte brugerne mod infektion, " tilføjer han.

For nu, forskerne planlægger at producere en fiberdug til aftørring af gulve for at evaluere dens antimikrobielle aktiviteter. "Vi ønsker at finde ud af, hvor mange bakterier der dræbes på gulvet i starten, og hvor mange der bliver dræbt efter gentagen vask, " siger Nam.