Полость рта представляет собой сложную микроэкосистему, в которой обитают более 23 000 видов бактерий.В определенных ситуациях эти бактерии могут напрямую вызывать заболевания полости рта и даже влиять на общее состояние здоровья. Однако использование антибиотиков сопряжено с различными проблемами, в том числе с быстрой деградацией, высвобождением и развитием устойчивости к антибиотикам. В последние годы фокус исследований сместился в сторону разработки композиционных материалов с отличными антимикробными свойствами с использованием наноматериалов. В настоящее время на рынке широко используются антибактериальные материалы на основе ионов наносеребра и антибактериальные материалы на основе графена.В этой статье мы представим антибактериальный механизм графена и его применение в производстве зубных щеток.
Графен — это двумерный углеродный наноматериал, состоящий из атомов углерода, расположенных в гексагональной решетке с гибридизованными sp2-орбиталями.Его производные включают графен (G), оксид графена (GO) и восстановленный оксид графена (rGO). Они обладают уникальными трехмерными поверхностными химическими структурами и острыми физическими краями. Исследования продемонстрировали выдающиеся антибактериальные свойства и биосовместимость графена, а также его производных. Более того, они служат идеальными носителями противомикробных агентов, что делает их весьма перспективными для различных применений в области пероральных противомикробных препаратов.
Преимуществаграфеновые антибактериальные материалы
- Безопасность и экологичность, нетоксичность: Длительное использование наносеребра может вызвать проблемы безопасности из-запотенциальное накопление и миграция. Высокие концентрации серебра могут быть очень вредными для человека и млекопитающих, поскольку оно может проникать в митохондрии, эмбрионы, печень, системы кровообращения и другие части тела через дыхание. Исследования показали, что частицы наносеребра проявляют более сильную токсичность по сравнению с наночастицами других металлов, таких как алюминий и золото. В результате Европейский Союз сохраняет осторожную позицию в отношении применения антимикробных материалов наносеребра.В отличиеАнтимикробные материалы на основе графена используют несколько синергетических механизмов физической стерилизации, таких как «наноножи». Они могут полностью уничтожить и подавить рост бактерий.без какой-либо химической токсичности. Эти материалы легко интегрируются с полимерными материалами, чтобы обеспечитьникакого материального отделения или миграции. Безопасность и стабильность материалов на основе графена гарантированы. Например, при практическом применении продуктов полиэтиленовые (полиэтиленовые) пленки/пакеты для консервации пищевых продуктов на основе графена получили сертификат соответствия пищевым стандартам в соответствии с Регламентом (ЕС) 2020/1245 в Европейском Союзе.
- Долгосрочная стабильность: Материалы на основе графена демонстрируют превосходную стабильность и долговечность, обеспечиваядлительный антимикробный эффект более 10 лет. Это гарантирует, что их антимикробные свойства остаются эффективными в течение длительного периода использования, что делает их пригодными для длительного применения в продуктах гигиены полости рта.
- Биосовместимость и безопасность:Графен, как двумерный материал на основе углерода, демонстрирует превосходную биосовместимость и безопасность. Он совместим с различными материалами на основе смол и может безопасно использоваться в продуктах по уходу за полостью рта, не оказывая вредного воздействия на ткани полости рта или общее состояние здоровья.
- Широкий спектр действия:Материалы на основе графена обладают антимикробной активностью широкого спектра действия.способен воздействовать на широкий спектр бактерийвключая как грамположительные, так и грамотрицательные штаммы. Они показалиантибактериальные показатели 99,9%против Escherichia coli, Staphylococcus aureus и Candida albicans. Это делает их универсальными и применимыми при различных заболеваниях полости рта.
Антибактериальный механизм графена заключается в следующем:
Антибактериальный механизм графенабыл тщательно изучен международной группой специалистов. В том числе исследователи из Китайской академии наук, Исследовательского центра IBM Watson и Колумбийского университета. Они добились значительных успехов в изучении молекулярных механизмов взаимодействия графена и мембран бактериальных клеток. Последние статьи на эту тему были опубликованы в журнале Nature Nanotechnology.
Согласно исследованиям группы, графен обладает способностью разрушать мембраны бактериальных клеток, что приводит к утечке внутриклеточных веществ и гибели бактерий. Это открытие предполагает, что графен потенциально может служить нерезистентным физическим «антибиотиком». Исследование также показывает, что графен не только внедряется в мембраны бактериальных клеток, вызывая порезы, но также извлекает молекулы фосфолипидов непосредственно из мембраны, тем самым разрушая структуру мембраны и убивая бактерии. Эксперименты с электронной микроскопией предоставили прямые доказательства наличия обширных пустотных структур в мембранах бактериальных клеток после взаимодействия с окисленным графеном, что подтверждает теоретические расчеты. Этот феномен экстракции молекул липидов и разрушения мембран предлагает новый молекулярный механизм для понимания цитотоксичности и антибактериальной активности наноматериалов. Это также будет способствовать дальнейшим исследованиям биологических эффектов графеновых наноматериалов и их применения в биомедицине.
Антибактериальное применение графена в производстве зубных щеток:
Благодаря вышеуказанным преимуществам графеновых композиционных материалов, антибактериальный механизм и применение графена вызвали большой интерес со стороны исследователей и специалистов в смежных отраслях.
Графеновые антибактериальные зубные щетки., представленныйГруппа MARBON использует специально разработанные щетинки, изготовленные из графеновых нанокомпозитных материалов. Таким образом, он может эффективно подавлять рост и размножение бактерий, тем самым снижая риск заболеваний полости рта.
Щетинки мягкие, но эластичные, что позволяет бережно очищать зубы и десны, защищая при этом здоровье эмали и десен. Зубная щетка также имеет эргономичную ручку, которая обеспечивает удобный захват и удобное использование.
Мы твердо верим, что эта антибактериальная зубная щетка обеспечит исключительный уход за полостью рта. Он может эффективно удалять зубной налет и остатки пищи. Кроме того, он обеспечивает длительную антибактериальную защиту, гарантируя, что ваша полость рта останется свежей и здоровой.
Заключение:
Графеновые антибактериальные зубные щетки представляют собой последнее достижение в применении графеновых материалов в антибактериальной области. Благодаря своему огромному потенциалу графеновые антибактериальные зубные щетки способны совершить революцию в уходе за полостью рта, предоставляя людям более здоровый и комфортный уход за полостью рта. По мере продвижения исследований графенового материала графеновые антибактериальные зубные щетки будут играть все более важную роль в укреплении здоровья и благополучия полости рта.
Время публикации: 02 мая 2024 г.