הדחף הגדל להגנה על מיקרוביאלית בטכנולוגיה לובשת

מכשירים לבישים - החל מעוקבים וצופים חכמים לצנטרים של גלוקוז ומערכות התראה רפואית - הם כעת מוטבע עמוק בחיי היומיום ופרקטיקה קלינית.מכשירים אלה מבלים שעות מגע ישיר, לעתים קרובות כולל עם העור, יצירת מיקרו-אוויר חם ולח כי הוא גם חומרים עמידים מאוד מיקרוביטיסטיים.

Defining Antimicrobial Coatings: Mechanisms and Materials

(הציפוי האנטימיקרוביאלי הוא טיפול על פני השטח אשר מפחית באופן פעיל את הצמיחה של המיקרואורגניזמים, כולל חיידקים, פטריות ווירוסים. ציפויים אלה פועלים באמצעות מספר מנגנונים עיקריים: FLT:0 מגע הרג של microorganigtureFLT:1, שבו משטח ציפויים הפיזיים מטביעים את הציפוי של תאי מיקרוביאלי; FLT:2rel-FLT3, שבו מולקולות ביולוגיות ו-Fidal הן לעתים קרובות מחוסכות בהדרגה;

Metal-based Antimicrobial Coatings

סילבר נשאר ה-cont for Antimicrobial יעילות ביישומים לבישים.מושגים של Silver (Ag+) השייכים לקירות תאיים חיידקיים, משבשים את השלמות של membrane, להפריע לשרשראות הובלה אלקטרוניות, וקשורות ל-DNA, מונעים בדיקה מחדש של חומרים מסגסוגת:0NNNano-silver, בדרך כלל 1–100 nm in, מציעים יחס מגנטי גבוה במיוחד, כולל מגנטית יעילה ביותר.

Biopolymer ו- Natural Organic Coatings

בתגובה לחששות על רעילות מתכת, התמדה סביבתית והתנגדות מיקרוביאלית, ציפויים המבוססים על ביופוחיות זכו לשיטה משמעותית.FLT:0Chitosan, נגזרה מאוחרת של צ'יטין המתקבל מפגזי קרום, הוא שחרור פולישבי דק, אשר משבש באופן שלילי את membranes תא מיקרו-אימנטלי.

צילום: Photocatalytic Coating

טיטניום דו-חמצני (TiO2) חלקיקים, כאשר נחשפים ל-UV או לאור גלוי, ליצור מינים חמצן תגובתיים (ROS) כגון רדיקלים הידרוקסיל ו anions על-ידי חמצן (השנייה) אלה ROS במהירות מחמצן ומשמידים קירות תאים מיקרוביאליים, DNA וחלבונים.FLT:0 photocatalytics מציעים את היתרון של הדור העצמי - הם נצרכים בתגובה ואינם מספקים פעילות גופנית מתקדמת ל-FLT2.

Graphene ו- Carbon-based Coatings

(ג) ⁇ Graphene oxide (GO) ולהפחית תחמוצת גרפן (rGO) להציג פעילות מיקרוביאלית באמצעות חדות קרום פיזי וסטרס חמצון.FLT:0 חומרים דו-ממדיים אלה ניתן להפקיד כ אולטרה-אטמין, גמיש, והתנהלות, מה שהופך אותם מתאימים ייחודי עבור עונדים חכמים המשלבים חיישנים או מעגלים גמישים.

המדינה- of-the-Art Application Technologies for Wearable Substrates

יעילותו של ציפוי אנטימיקרוביאלי תלויה לא רק בחומר הפעיל אלא גם על האופן שבו הוא מיושם על פני השטח של המכשיר. substrates - כולל סיליקון, פוליאוריטאן, TPU, טקסטיל, זכוכית וסגסוגת מתכת - נניח אתגרים ייחודיים בשל אנרגיות משטח שונות שלהם, גסות וגמישות.

פלאסמה פולימריזציה

פלזמה פולימריזציה היא תהליך ללא פתרון, צעד אחד אשר הפיק סרט פולימרים אולטרה-אין (לעתים קרובות FLT:0) טכניקה זו מאפשרת כוונון מדויק של כימיה ציפוי ועובי, ואת הסרטים המתקבלים מציגים מודעות מעולה והתנגדות בטן.FLT:1 חוקרים השתמשו פולימיזציה פלזמה כדי לעגן חלקיקים כסף אורמי אלומיניום (QAC) על פני מחזורים רפואיים מתוחמים, וצופים על פני סיליקון של סיליקון של סיליקון.

בית הכנסת Layer-by-Layer (LbL)

(LbL) היא טכניקה תכליתית אשר חלופית של פוליאלקטרוניקה מואשם ההפך - לצד סוכנים אנטימיקרוביאליים - לבנות ציפוי רב-שכבתית.FLT:0 כל שכבה היא ננומטר עבה, ואת עובי הכולל, חדות, לחות שחרור פרופיל ניתן לשלוט רק על ידי מספר מחזורי הפירוק והבחירה של חומרים.

עיבוד Sol-Gel

כימיה סול-גל מציעה מסלול מבוסס-טמפרטורה נמוך, המבוסס על פתרון לשלב סוכנים אנטימיקרוביאליים לתוך ⁇ silica או מתכת oxide ממטריקס.FLT:0 The sol-gel ממטריקס הוא חזק מכני, יציב מבחינה תרמית, ו שקוף אופטית, מה שהופך אותו מתאים לזכוכית או רכיבי קרמיקה של לביבש.

אלקטרוסינינג לרכיבי טקסטיל מבוססי טקסטיל

עבור בגדים חכמים, ללבוש אתלטי, וחיישנים רפואיים המבוססים על בד, אלקטרוספנינינג היא השיטה הדומיננטית לייצור ציפויים ננופיבר אנטימיקרוביאלי (FLT:0 בתהליך זה, מתח גבוה מוחל על פתרון פולימרי, לצייר אותו לתוך סיבים דקים (50–500 nm קוטר) אשר מצטבר על תת-ממדן כדי ליצור לא מזורז.

Smart and Responsive Antimicrobial Coatings: The Next Frontier

הציפויים החדשניים ביותר בפיתוח אינם סטטיים; הם מגיבים באופן פעיל לרמזים סביבתיים, משחררים סוכנים אנטימיקרוביאליים רק כאשר הם נדרשים ובכך ראויים לחומר הפעיל ולצמצום הלחץ הסלקטיבי להתנגדות.

Moisture-Triggered

הצטברות הזיעה היא הנהג העיקרי של צמיחה מיקרוביאלית על עור מגע עור משקפי.FLT:0Moisture-responsive ציפויים המשמשים פולימרים היגרוסקופיים או הידרוגלס כי נפיחות על חשיפה למים, פתח pores או ערוצים אשר משחררים חומרים אנטיביאליים מודבקים מראש.

מערכות pH-Responsive Systems

חילוף החומרים Bacterial לעתים קרובות מוריד את ה- pH המקומי במיקרו-סביבה ביו-סרטית.ציפוי pH-responsive משלב פולימרים עם קבוצות ionizable שמשנות בהתאם לסףים ספציפיים, שחרור ביוצידס או חשיפת גישה אנטימיקרוביאלית שאינה יעילה.

המונחים: Enzyme-Activated Coatings

כמה ציפויים מתקדמים נועדו להגיב אנזימים ספציפיים המוסתרים על ידי מיקרובים פתוגניים.לדוגמה, ליפיז או הסתברות המיוצרים על ידי חיידקים יכולים לספוג מולקולות קישור בציפוי פולימר, לשחרר סוכן אנטימיקרוביאלי מלוטש בדיוק באתר של זיהום.FLT:0 זה "אופטגן-ens" גישה יוצאת דופן יכול להיות משולב עם סימנים אבחון מוקדם של זיהום.

רגישות, גמישות, ושיקולים שלבש

עבור ציפוי להיות בעל יכולת מסחרית במכשירים לבישים, זה חייב לשרוד את הrigors של שימוש יומיומי: חזרות, חשיפה לזיעה ומוצרי טיפול אישיים, קרינת UV, ו החיסרון פיזי. ציפויים אנטי-מיקרוביאליים רבים אינם נובעים מפעילות לא מספקת, אלא בגלל שהם דהלמידים, סדק או לשטוף בתוך ימים.

התנגדות ופגיעה

אסטרטגיות חיבור כימי, כגון סוכני הפיכה סילניים או פלזמה-מחדש משטח צנרת, לשפר באופן משמעותי את הציפוי לטבוליות מתכת substrates.FLT:0Cross-linked פולימרים המחוברים לפלסמה ו- nanocomposite מלא (למשל, אח nanoparticles) לשפר את השלמות המכנית.F1LT 1 סטנדרטית בדיקות abrasion (למשל, בדיקות גמישות)

שקיפות ואיתטיטיסות

צרכנים מצפים כי מכשירים לבישים יהיו ציפויים אסתטיים.מסלוליים נשמרים בדרך כלל מתחת ל-200 nm עבור שקיפות אופטית.FLT:0Nano-silver ציפויים, כאשר הם מוחלים כ חלקיקים דיסקרטיים ולא סרטים מתמשכים, יכולים להישאר שקוף בעוד עדיין לספק פעילות מיקרוביאלית.FLT:1 שינויים Colorimetric עקב חמצון - במיוחד עבור ציפויים מבוססי נחושת - למרות שהם עדיין נבדקים, למרות שהם קיימים אסטרטגיות.

זמינות ובטיחות עור

כל ציפוי מיקרוביאלי חייב להיות בטוח עבור מגע עור ממושך.תקנות כגון ISO 10993 (הערכה ביולוגית של מכשירים רפואיים) דורש בדיקות עבור ציטוטוקיות, גירוי עור, ורגישות.FLT:0 הרבה חלקיקים מתכת, אם שוחרר בריכוזים גבוהים, יכול לגרום לתגובות דלקתיות או מגע אלרגי.

תקנים איכותיים ותכונות

ציפויים אנטיביאליים למכשירים לבישים כפופים להשגחה מגופים רגולטוריים כולל ארה"ב EPA (לטענת פעילות אנטימיקרוביאלית לבריאות הציבור), ה- FDA (עבור ציפויים רפואיים), וסוכנות הכימיקלים האירופית (תקנות ביולוגיה) לבדיקות רפואיות נרחבות יותר (FLT:0Manufacturers) חייבים לייצר נתונים יעילים קפדניים באמצעות שיטות בדיקה סטנדרטיות, כגון ASTM E21 ואילך) בדיקות תת-FRM (מסווגות) משפיעות על עלויות ניתוחיות באופן משמעותי על פני השטח של התקנים סטנדרטיות על ידי בדיקות סטנדרטיות).

ראשי > Multifunctional and Self-Heal Coatings

הדור הבא של ציפויים אנטימיקרוביאליים עבור לבישים ישלב פונקציות מרובות ואוטונומיה. ציפויים פונקציונליים המשלבים פעילות מיקרוביאלית עם סוכנים אנטי דלקתיים, הגנה UV, לחות וויקילית ואפילו ציפוי עצמיים "מקלטים" לאחר יכולת ניקוי מיקרובינציה יעילה, לאחר ש- ⁇ - ⁇ של פעילות מיקרו-אווירה-עצמית יעילה, לאחר שרטואלית יכולה להאריך את הציפוי של גירוי מיקרו-עצמי של חומרים מכניים, או לחיקוי של תפקוד מיקרו-עצמי, למשל, או לחיקוי של חומרים מכניים יעילים של חומרים אנטי-מיים.

אינטליגנציה מלאכותית ובדיקת מידע גבוהה מאיצים את התגלית של חומרים אנטי-מיקרוביאליים חדשים ונוסחאות.מודלים של Machine Learning מאומן על נתונים של אסימונים מיקרוביאליים יכולים לחזות את הפעילות של תרכובות פולימרים-מטאליות חדשניות, צמצום הצורך בבדיקות אמפיריות נרחבות. גישה חישובית זו צפויה לקצר את מחזור הפיתוח עבור ציפויים מותאם אישית לאוכלוסיות מסוימות ובעלות (למשל, חולי סוכרת, או חולי סוכרת).

מסקנה

כמו טכנולוגיה לבישה ממשיכה לחדור כל היבט של בריאות, כושר ונוחות אישית, הצורך ביעילות, בטוח, ועמידה ציפויים אנטימיקרוביאליים רק יגבר.FLT:0 Innovations ב-Monoparticles מתכת, בעוד כימאשמים ביולוגיים, חומרים ויזואליים עמידים באופן פעיל, ומערכות אספקה תגובתי משנים ציפויים אנטי-מיקרוביוטיים מחסמים פשוטים לכדי יכולת הסתגלות, אך ורק לכדי דחיסות אלקטרו-מנטלית של חומרים אלה, הם בעלי יכולת עמידה של זמן יעילה, אשר מופעלת גבוהה יותר, ויציבות ביולוגית, בתנאי שעדיין בשימוש ברזולוציה גבוהה יותר, וגמישות, וגמישות, בתנאי שעדיין בשימוש ברזולוציה גבוהה יותר, בתנאי שעדיין בשימוש ברזולוציה גבוהה יותר, חומרים מתקדמים, חומרים מתקדמים, וגמישות, ויציבות ביולוגית, ויציבות ביולוגית, ויציבות גבוהה יותר, ומערכת אספקה יעילה, וגמישות, בתנאי שעדיין בשימוש ברזולוציה גבוהה יותר, בתנאי שעדיין בשימוש ברזולוציה גבוהה יותר, בתנאי שעדיין בשימוש ברזולוציה גבוהה יותר, בתנאי שעדיין בשימוש ברזולוציה גבוהה יותר, חומרים עמידים של חומרים לפלסמה, חומרים לפלסמה, ומערכת אספקה יעילה, בתנאי שעדיין מופעלת חומרים לפלסמה, חומרים לפלסמה, חומרים עמיד

(ב) לקריאה נוספת על חומרים אנטימיקרוביאליים, ראה את ה-FLT:0) ראו את הנוף על האנטימיקרוביאליים המובנוים ב- BiomaterialscioFLT:1 ואת FLT:2 חומרים טבעיים פרספקטיבה על פני השטח האנטימיקרוביאליים (FLT:4 ; ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇