เพิ่มประสิทธิภาพสารเคลือบต่อต้านจุลินทรีย์ด้วยซิลเวอร์โบรไมด์

เพิ่มประสิทธิภาพสารเคลือบต่อต้านจุลินทรีย์ด้วยซิลเวอร์โบรไมด์

บทความนี้เผยแพร่ที่

 http://www.mtec.or.th/index.php?option=com_content&task=view&id=62&Itemid=59
แปลและเรียบเรียงโดย : มาริสา คุณธนวงศ์

        เทคโนโลยีนาโนเข้ามามีบทบาทกับชีวิตประจำวันเรามากขึ้น ด้วยความตื่นตัวของผู้อุปโภคบริโภค ทำให้เทคโนโลยีดังกล่าวเพิ่มยอดขายในหลายอุตสาหกรรม เราจะได้ยินคำว่า ซิลเวอร์นาโนกันบ่อยครั้ง ในคำโฆษณาของสินค้าหลากชนิด อย่างเช่น ตู้เย็น เครื่องสำอาง เครื่องปรับอากาศแบรนด์ซัมซุง เครื่องซักผ้าแบรนด์ชาร์ป รุ่นซิลเวอร์นาโน เป็นต้น แม้แต่ในประเทศไทยเองนวัตกรรมดังกล่าวก็เป็นที่สนใจ เมื่อเร็วๆนี้ สำนักงานนวัตกรรมแห่งชาติ ร่วมกับ สถาบันวิจัยโลหะและวัสดุ และบริษัท ยูไนเต็ด เท็กซ์ไทล์ มิลล์ จำกัด สามารถผลิตเสื้อกีฬานาโนเทคโนโลยีตัวแรกของประเทศไทย ต่อมาบริษัท อินโนเทค เท็กซ์ไทล์ จำกัด และ บริษัท ยูไนเต็ด เท็กซ์ไทล์ มิลล์ จำกัด บริษัทผู้นำอุตสาหกรรมสิ่งทอสองบริษัท ผลิตเสื้อซิลเวอร์นาโนฉลองครองราชย์ 60 ปี

        นักวิจัยทั่วโลกยังไม่หยุดที่จะสร้างนวัตกรรมใหม่ๆ จากเทคโนโลยีซิลเวอร์นาโน เนื่องจากซิลเวอร์นาโนมีสมบัติที่สามารถยับยั้งเชื้อจุลินทรีย์ได้ดี ด้วยสมบัติของซิลเวอร์นาโนดังกล่าว ทำให้ทีมนักเคมีมหาวิทยาลัยรัฐเพนซิลเวเนีย สนใจที่จะพัฒนาเพื่อนำไปใช้ประโยชน์ทางการแพทย์ ดังนั้นจึงคิดค้นสารเคลือบชนิดใหม่ ที่ประกอบด้วยอนุภาคของเงินขนาดจิ๋ว ที่มีประสิทธิภาพในการยับยั้งการเจริญของแบคทีเรีย โดยนำไปเคลือบวัตถุที่นำมาปลูกฝังในร่างกาย สารนี้ผลิตได้ง่าย และยังมีต้นทุนที่ต่ำกว่าสารเคลือบที่มีอยู่ในปัจจุบันอีกด้วย สารดังกล่าวเป็นโพลิเมอร์ที่มีประจุเป็นบวก ตรึงด้วยอนุภาคนาโนของซิลเวอร์โบรไมด์( AgBr) สังเคราะห์ได้ค่อนข้างง่าย และไม่มีปัญหาในการละลาย ที่มักเกิดขึ้นกับสารเคลือบชนิดอื่นที่มีองค์ประกอบหลักเป็นเงิน และมีฤทธิ์ยับยั้งการเจริญของเชื้อจุลินทรีย์

          Ayusman Sen, Varun Sambhy, Megan M. MacBride และ Blake R. Peterson เตรียมสารเคลือบคอมพอสิตโดยการเติมเกลือของเงินลงในโคพอลิเมอร์ poly(4-vinylpyridine)-co-poly(4-vinyl-N-hexylpyridinium bromide) ที่มีประจุบวก เหนี่ยวนำทำให้ผลึกนาโนของซิลเวอร์โบรไมด์ตกตะกอนและผลจาก capping และ steric effect ของพอลิเมอร์ทำให้มันเสถียร

          Sen กล่าวว่า ตามความรู้ที่ดีทีสุดของพวกเรา นี่คือตัวอย่างแรกของการใช้เทคนิค on-site precipitation เพื่อที่จะสังเคราะห์สารประกอบ polymer-nanoparticle ได้โดยตรง ภายในขั้นตอนเดียว

          เมื่อเปรียบเทียบกับสารเคลือบชนิดอื่นที่มีองค์ประกอบหลักเป็นเงิน และมีฤทธิ์ยับยั้งการเจริญของเชื้อจุลินทรีย์ มักใช้ธาตุเงินหรือสารประกอบเชิงซ้อนของเงิน เพื่อสร้างอิออนของเงินที่มีฤทธิ์ทำลายเชื้อจุลินทรีย์ ส่วนสารเคลือบชนิดใหม่นี้จะใช้ซิลเวอร์โบรไมด์แทนธาตุเงิน อิออนเงินที่ได้มาจากการใช้ซิลเวอร์โบรไมด์ จะนำมาใช้ได้ง่ายกว่าอิออนเงินที่ได้มาจากการธาตุเงิน และเนื่องจากซิลเวอร์โบรไมด์ที่มีไม่เพียงพอต่อการละลาย ทำให้ไม่มีการละลายของเงินที่ไม่สามารถควบคุมได้ ที่จะเกิดขึ้นเมื่อใช้สารประกอบเงินชนิดอื่น

          สารเคลือบนี้สามารถทำลายได้ทั้งแบคทีเรียแกรมบวก และแกรมลบทั้งที่อยู่บนพื้นผิวและในสารละลาย ดังนั้นจึงสามารถใช้ป้องกันการติดเชื้อจากอุปกรณ์ที่ใช้ทางการแพทย์ เช่น สายยางหรือท่อโลหะที่ใช้สอดเข้าไปในร่างกายเพื่อตรวจสอบ วัสดุเทียมที่ใช้แทนอวัยวะ หรือเนื้อเยื่อปลูกถ่าย Sen กล่าวว่า สารนี้สามารถต่อสู้กับเชื้อ Staphylococcus aureus ที่ดื้อยา methicillin ซึ่งเป็นอันตรายถึงตาย และเป็นชนิดที่พบบ่อยในโรงพยาบาล นี่เป็นสัญญาณที่แสดงถึง ความมีประสิทธิภาพของสารเคลือบเพื่อต่อต้านเส้นทาง ที่มีโอกาสติดเชื้อจากจุลินทรีย์ โดยแนะนำให้ใช้เป็นสารเคลือบต้านจุลินทรีย ์สำหรับพื้นผิวของโรงพยาบาล และพื้นผิวอื่นที่มนุษย์ต้องสัมผัสบ่อยครั้งด้วย

          งานวิจัยนี้ดูเหมือนเป็นเทคโนโลยีใหม่น่าตื่นตาตื่นใจ ที่จะช่วยแก้ปัญหาการติดเชื้อในโรงพยาบาล และปัญหาการเกิดเชื้อจุลินทรีย์ได้มากทีเดียว Daniel M. Storey หัวหน้าเจ้าหน้าที่ทางเทคนิคบริษัท Nexxion ที่ผลิตสารเคลือบต่อต้านเชื้อจุลินทรีย์ที่มีเงิน เป็นองค์ประกอบกล่าว Storey กล่าวเพิ่มเติมว่า โลหะเงินได้รับการยอมรับมากขึ้นเรื่อยๆ ในการนำมาใช้เป็นยาต้านจุลินทรีย์ที่มีประสิทธิภาพสูง เนื่องจากอิออนของเงินมีฤทธิ์ตั้งแต่ยับยั้งการเจริญ จนถึงขั้นทำลายเชื้อจุลินทรีย์เลยทีเดียว

          ในประเทศไทยเคยมีรายงานข้อมูลจากศูนย์ฝาจแห่งชาติ เกี่ยวกับเชื้อแบคทีเรีย Staphylococcus aureus ที่ดื้อยา methicillin (Methicillin-Resistant S.aureus (MRSA)) ตัวนี้ว่าเป็นสาเหตุของการติดเชื้อในโรงพยาบาลถึง 30-60 เปอร์เซ็นต์ หากสารเคลือบชนิดใหม่นี้มีการนำเข้ามาใช้ในประเทศไทยเมื่อใด โรงพยาบาลในประเทศเราก็คงจะปลอดภัยจากเชื้อนี้ขึ้นได้มากทีเดียว

ข้อมูลเพิ่มเิติม

มารู้จักกับเทคโนโลยีซิลเวอร์นาโน

          "เทคโนโลยีซิลเวอร์นาโน" เป็นเทคโนโลยีสมัยใหม่ ที่พัฒนามาจากความรู้ของคนในแถบยุโรปยุคเก่านับร้อยปี ที่นำเหรียญเงินแช่ลงในถังน้ำนม เพื่อชะลอการบูดเน่าและสามารถเก็บน้ำนมได้นานกว่าปกติ แต่ในปัจจุบัน ได้นำนาโนเทคโนโลยีมาร่วมพัฒนา โดยทำให้เงินเป็นอนุภาคเล็กๆระดับนาโน หรือ 10-9 เท่า เพื่อสามารถแทรกลงไปในเนื้อผ้า เคลือบบนผิวหรือนำมาต่อให้เป็นส่วนหนึ่งของอุปกรณ์ที่ต้องการ เมื่ออากาศเกิดความชื้น ซิลเวอร์อิออนจะถูกปล่อยออกมา เกิดกลไกการยับยั้งการเจริญของเชื้อจุลินทรีย์ จนตายในที่สุด

กลไกของของซิลเวอร์อิออนต่อเชื้อจุลินทรีย์

          ผลึกของซิลเวอร์นาโนหรืออนุภาคเงินขนาดจิ๋ว มีพื้นที่ผิวมากทำให้โอกาสการสัมผัสกับเชื้อจุลินทรีย์มีมากเช่นกัน เป็นผลให้ประสิทธิภาพในการฆ่าเชื้อจุลินทรีย์เพิ่มสูงขึ้น ซิลเวอร์นาโนมีปฏิกิริยาตอบโต้อย่างมากกับโปรตีน จุลินทรีย์มีองค์ประกอบของโปรตีนเป็นองค์ประกอบหลัก ดังนั้นเมื่อจุลินทรีย์สัมผัสกับอนุภาคเงินขนาดจิ๋วนี้ มันจะมีผลต่อระบบเมทาโบลิซึมเกิดการยับยั้งการเจริญเติบโตของเซลล์ มันยังทำลายระบบหายใจ ระบบขนย้ายอิเล็กตรอนในกระบวนการเมทาโบลิซึม และระบบขนย้ายซับสเตรทในเยื้อหุ้มเซลล์ ยิ่งไปกว่านั้น มันยังยับยั้งการเพิ่มจำนวน และการเจริญของจุลินทรีย์ที่เป็นสาเหตุของการติดเชื้อ ,กลิ่น, อาการคัน และการเกิดแผล

 

ข้อมูลอ้างอิง :

• http://www.nanotec.or.th
• http://www.d-maq.com/index1.php
• http://narst.dmsc.moph.go.th/another/file/S%20aureus.htm
• http://www.bangsaisgro.com

 
ข่าวโดย : มาริสา คุณธนวงศ์ 

ที่มา : http://pubs.acs.org/cen/news/84/i29/8429coating.html?print
Chemical & Engineering News : July 2006