Nanoparticulele de MgO - Agent antibacterian

Poluarea bacteriană prezintă un risc mare pentru sănătatea umană. Nanotehnologia oferă o modalitate de a dezvolta noi agenți anorganici antibacterieni. Nano-oxizii de metal anorganici au un mare potențial de reducere a contaminării bacteriene. MgO este un important oxid anorganic si a fost utilizat pe scară larga în multe domenii. Cele mai multe dintre studiile făcute pe nanoparticulele acestui oxid, au arătat ca nanoparticulele de MgO au o bună activitate antibacteriană. Prin urmare, acest studiu de caz prezinta principalele metode de sinteză, activitatea antibacteriană si mecanismele antibacteriene ale nanopaticulelor de MgO.

Introducere

Contaminările bacteriene sunt într-o continua dezvoltare pe toata suprafata Pământului. Se estimează ca aproximativ 48 de milioane de cazuri de boli patogene au apărut în Statele Unite. În consecință, pentru combaterea răspândirii, este extrem de necesară dezvoltarea de agenți antimicrobiani pentru a putea controla populația bacteriilor. În general, agenți antibacterieni pot fi clasificați ca agenți antibaterieni anorganici sau organici. Agenți antibacterieni organici precum: acizi organici, uleiuri esențiale, enzime care au fost larg studiate, dar cu toate acestea, agentii antibacterieni organici prezinta unele neajunsuri, precum rezistenșă scăzută la condițiile de prelucrare. Ca rezultat, agenti antibacterieni anorganici prezită un interes mai mare pentru controlul bacteriilor. Principalul avantaj al agenților antibacterieni anorganici, comparativ cu ageții organici, este constituit din stabilitatea mai bună în condiții dificile de procesare. Studiul unor materiale antibacteriene anorganice precum , ZnO, MgO și CaO, s-a aprofundat pentru ca aceste materiale sunt de interes special deoarece, pe langă stabilitatea pe care o oferă in condiții de proces dure, ele sunt considerate materiale de siguranță pentru ființele umane. În plus ele eu o activitate antimicrobiană fără foto-activare, comparativ cu TiO2 care necesita o foto-activare.

Recent, nanoștiința si nanotehnologia au condus la o revoluție a tehnologiei în lume, care se referă la îmbunătățirea proprietăților fizice, chimice și biologice a unui material. În acesta privință, nanoparticulele sunt recunoscute ca agenți antibacterieni datorită dimensiunii, structurii si proprietațiilor lor de suprafață. Astfel, nanotehnologia oferă o modalitate de a îmbunătății activitatea agenților antibacterieni anorganici, iar anoparticulele de oxizi metalici, precum ZnO, MgO si CaO au fost investigate ca agenți antibacterieni anorganici.

MgO este un material anorganic cu o bandă larag de folosință. Acesta a fot utilizat în multe analize de cataliză, suporturi de cataliză, deșeuri toxice de remediere, materiale reflectatoare și absorbante, aditiv în uleiri combustibile grele(păcura), reflector și antireflector în acoperire, superconductoare și filme subțiri feroelectrice ca substrat, supraconductori și baterii cu ioni de litiu, etc. În medicina MgO este utilizat pentru ameliorarea arsurilor la stomac și pentru regenerarea osoasă. Recent, nanoparticulele de MgO au fost folosite pentru aplicarea tratamentelor împotriva tumorilor, deoarece ele au un potențial considerabil ca agenti antibacterieni. Prin urmare, vor fi prezentate principalele metode de sinteză, activitate antubacteriană si mecanismele antibacteriene ale nanoparticulelor de MgO.

Prepararea nanoparticulelor de MgO

Multe metode, inclusiv metoda sol-gel, metoda hidrotermală, metoda mecanico-chimica, metoda fazei de vapori, metoda microemulsiei, etc.au fost utilizate pentru prepararea nanoparticulelor de MgO. Morfologia și dimensiunile nanoparticulelor de MgO pot fi controlate prin ajustarea condițiilor de prelucrare. În acest proiect sunt discutate in principal trei metode, metoda sol-gel, metoda hidrotermală și metoda microemulsiei. Câteva exemple de preparare a nanoparticulelor de MgO sunt prezentate în tabelul următor.

Tabel cu exemple de preparare a nanoparticulelor de MgO

Metoda sol-gel

Prin metoda sol-gel, un alcooxid de magneziu Mg(RO)2 este hidrolizat într-un solvent alcoolic pentru a se obține hidroxidul, urmat de hidroliza, condensare, reacții de polimerizare si deshidratare termica. Utilizarea alcoxizilor de magneziu cum ar fi metoxidul de magneziu și etoxidul de magneziu a fost discutată în câteva rapoarte (Bokhimi, 1995; Portillo si colab. , 1996; Jung si colab., 2003;Stengl si colab.2003). Mulți factori cum ar fi temperatura , timpul, pH-ul, agentul catalitic pentru formarea gelului si condițiile de mediu pot afecta semnificativ caracteristicile nanoparticulelor. Avantajele metodei sol-gel sunt simplitatea, rentabilitatea , randamentul ridicat al nanoparticulelor și temperatura scăzută a recației.

Stengl și colab. (2003) descrie prepararea aerogelurilor de hidroxid de magneziu pe baza reacțiilor de hidroliză și de condensare a alcoxidului. S-au obținut aerogeluri de oxid de magneziu cu suprafață de ~ 537 m2 / g. Kim și colab. (2005) a studiat efectul acidului acetic asupra stabilității metoxidului de magneziu precursor și a comportamentului de cristalizare a nanoparticulelor MgO derivate din sol-gel. Kumar și colab.(2008) au sintetizat nanoparticule de MgO folosind nitrat de magneziu și acid oxalic ca precursori. Acest proces a implicat formarea de gel, deshidratarea oxalatului de magneziu și descompunerea oxalatului de magneziu la temperaturi diferite (500-1000 ° C). S-au obținut nanoparticule de MgO cu dimensiune medie de 6, 5-73, 5 nm.