Ανάπτυξη νανοσωματιδίων χαλκού σε υποστρώματα αντιμικροβιακών πολυμερών
Ανάπτυξη νανοσωματιδίων χαλκού σε υποστρώματα αντιμικροβιακών πολυμερών
Date
2023-07-28
Authors
Ρούφη, Κωνσταντίνα
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Οι μολυσματικές ασθένειες αποτελούν μία από τις σημαντικότερες παγκόσμιες απειλές για την υγεία. Αυτό αποκρυσταλλώθηκε με τον πιο έντονο τρόπο μέσω της πανδημίας του covid-19. Η συνεχής εμφάνιση σημαντικών απειλών για την υγεία καθώς και η ανθεκτικότητα των βακτηρίων αποτέλεσαν το έναυσμα για την ανάπτυξη νέων δρόμων για την αντιμετώπιση αυτού του προβλήματος. Τέτοιες λύσεις περνάν μέσα από τον συνδυασμό της Ιατρικής με την Νανοτεχνολογία και άλλες επιστήμες όπως την Επιστήμη των Πολυμερών. Προσφατες έρευνες έδειξαν ότι η ενσωμάτωση βιοκτόνων ανόργανων νανοσωματιδίων σε αντιμικροβιακά πολυμερή (δηλαδή ο σχηματισμός των λεγόμενων βιοστατικών υλικών-διπλής λειτουργίας) μπορούν να παρέχουν πιο ενισχυμένη και μακροχρόνια βιοστατική δράση. Tα νανοσωματίδια μετάλλων (ΜNPs) χρησιμοποιούνται ευρέως στις βιοϊατρικές επιστήμες και στη μηχανική. Τα πιο γνωστά και μελετημένα νανοσωματίδια είναι αυτά του χαλκού και του αργύρου.
Στα πλαίσια αυτής της εργασίας, πραγματοποιήθηκαν πειράματα με σκοπό τη σύνθεση νανοσωματιδίων χαλκού (CuNPs) και ενσωμάτωσή τους σε βιοστατικά πολυμερικά υλικά που βασίζονται σε άλατα του τεταρτοταγούς αμμωνίου. Χρησιμοποιήθηκε ως πρόδρομη ουσία ο ένυδρος νιτρικός χαλκός και το πολυμερές πολυ-2-(διμεθυλάμινο)μεθακρυλικός αιθυλεστέρας (PDMAEMA), το οποίο εμφανίζει διττό ρόλο. Λειτουργεί ως αναγωγικό μέσο των ιόντων χαλκού, με αποτέλεσμα τη δημιουργία των CuNPs, ενώ ταυτόχρονα λειτουργεί ως διασυνδετής του συμπολυμερούς του 4-στυρενοσουλφονικού νατρίου με τον μεθακρυλικό γλυκιδυλεστέρα (P(SSNa-co-GMA20)). Αυτό το συμπολυμερές, σε συνδυασμό με την βιοστατική ένωση βρωμιούχιο δεκαέξυλο-τριμεθυλαμμώνιο (CTAB), αποτελεί ένα σύστημα με αντιμικροβιακή δράση, το οποίο συντέθηκε και μελετήθηκε στο εργαστήριο Πολυμερών του Τμήματος Χημείας.
Επιπλέον, τα CuNPs επιχειρήθηκε να ενσωματωθούν σε ένα δεύτερο σύστημα, όπου χρησιμοποιήθηκε ένα συμπολυμερές του 4-βινυλοβενζυλοχλωριδίου με το ακρυλικό οξύ (P(VBC-co-AA20)).Σε αυτό το σύστημα πραγματοποιήθηκε μερική τροποποίηση με Ν,Ν-διμεθυλοδεκαεξυλαμίνη (ΗΑΜ) με αποτέλεσμα τη δημιουργία ενός νέου τριπολυμερούς με πιθανή αντιμικροβιακή δράση. Τα παραπάνω συστήματα μελετήθηκαν ως προς την σταθερότητά τους, σε μορφή μεμβρανών και επικαλύψεων (γυάλινης ή μεταλλικής επιφάνειας) και ως προς την αποδέσμευση βιοστατικών ειδών σε υδατικό περιβάλλον. Τελικό σκοπό αποτέλεσε η διερεύνηση της επίδρασης των CuNPs στη συνολική αντιμικροβιακή δράση των παραπάνω υβριδικών πολυμερικών συστημάτων.
Description
Keywords
Νανοσωματίδια χαλκού, Πολυ-2-(διμεθυλάμινο)μεθακρυλικός αιθυλεστέρας, Αντιμικροβιακή δράση, Μεθακρυλικό γλυκιδυλεστέρα