Antibakteriális hatású titán-dioxid bevonatok
Antibakteriális hatású titán-dioxid bevonatok
Szabó Réka, IV. évf., Bsc
Témavezető: Dr. Hórvölgyi Zoltán egyetemi docens
BME Fizikai Kémia és Anyagtudományi Tanszék
Konzulensek: Dr. Suhajda Ágnes tudományos munkatárs
BME Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszer-tudományi Tanszék
Volentiru Emőke doktoráns
BME Fizikai Kémia és Anyagtudományi Tanszék
Napjainkban egyre fontosabbá válik a környezettel szemben kíméletes, ugyanakkor hatékony sterilizáló eljárások kialakítása. Az új technológiáktól elvárjuk, hogy könnyen használható formában nyújtsanak olcsó fertőtlenítési megoldásokat. Az egészségügyben és az élelmiszeriparban különösen fontos az eszközök felületén megtelepedő kórokozók praktikus és tartós módon való eltávolítása. A mikroorganizmusokkal történő munkát nehezíti, hogy gyakori az ellenálló képesség kialakulása bizonyos szerekre, gondoljunk például az antibiotikum rezisztenciára.
Célom olyan bevonatok előállítása volt, melyek közönséges körülmények között, látható fénnyel megvilágítva antibakteriális hatással rendelkeznek. Az egyik legígéretesebb, nem hagyományos technika ezen a területen a fotokatalitikus anyagok alkalmazása, melyek viszonylag olcsók és nem környezetszennyezők. Munkám során ezüsttel és egyéb porozitásnövelő szerekkel adagolt TiO2 vékonyrétegekkel foglalkoztam. A bevonatokat dip-coating szol-gél technikával állítottam elő. A TiO2 az egyik leghatékonyabb fotokatalitikus anyag, amely magas aktivitással, erős oxidáló hatással és hosszú távú kémiai stabilitással rendelkezik. Mivel a TiO2 csak UV tartományú fénnyel gerjeszthető, ezért a praktikusabb alkalmazhatóság érdekében a fotoaktivitás látható tartományra való kiterjesztése a TiO2 adalékolását teszi szükségessé. Az eddigi kutatások alapján a nemesfém nanorészecskékkel való adagolás az egyik leghatékonyabb módszer ezen a területen. Az elemi ezüst növeli a fotokatalitikus aktivitást, segítségével a TiO2 fotoaktivitása kiterjed a látható hullámhossz tartományra is, ráadásul az ezüst nanorészecskék önmagukban is rendkívül hatékony antibakteriális aktivitással rendelkeznek.
Feladataim közé tartozik a különböző adalékanyagokkal templátolt (CTAB és Pluronic® triblokk kopolimer) TiO2 bevonatok antibakteriális és optikai tulajdonságainak összehasonlítása, a kísérleti tapasztalatok értelmezése és a legkedvezőbb kiválasztása. Az üvegfelületre felvitt bevonatok törésmutatóját, vastagságát és porozitását UV-Vis spektrofotometriás eredményekből becsültem meg. A vékonyrétegek antibakteriális hatását különböző tenyésztéses módszerekkel vizsgáltam Escherichia coli baktériumok felhasználásával. Az ezüst nanorészecskék méretének meghatározására TEM-felvételek, a vékonyrétegek felületi morfológiájának tanulmányozására pedig SEM-képek készültek.
Célkitűzésemnek megfelelően sikerült látható fényben is aktív antibakteriális hatású bevonatokat kialakítanom, melyek további fejlesztést követően jó szolgálatot tehetnek például a közegészségügyben vagy szinte bármilyen bevonásra alkalmas használati cikken. Munkám során kimutattam, hogy a mezopórusokban kialakított – feltehetően – rendkívül kisméretű Ag-szemcséket tartalmazó bevonatok antibakteriális hatása eléri a nagyságrendekkel nagyobb mennyiségű ezüstöt tartalmazó bevonatok aktivitását.
szerző
-
Szabó Réka
biomérnöki
nappali
konzulensek
-
Dr. Hórvölgyi Zoltán
egyetemi tanár, Fizikai Kémia és Anyagtudományi Tanszék -
Dr. Suhajda Ágnes
tudományos munkatárs, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék -
