ציפוי נייר דוחה-חיידקים

יריעות בד קוטלות חיידקים לשימושים שונים עוברות בימים אלה בדיקות היתכנות ונמצאו פעילות גם אחרי 65 כביסות בטמפרטורה של 92 מעלות.

פרופ' אהרון גדנקן, המחלקה לכימיה, אוניברסיטת בר-אילן
פרופ' אהרון גדנקן, המחלקה לכימיה, אוניברסיטת בר-אילן

האם חשבתם פעם על כלי מיטה קוטלי חיידקים? לאלה מן הסתם צפוי עתיד מבטיח בבתי החולים, שהחיידקים בהם חוגגים ומתרבים ללא הפרעה. ובכן, יש מי שחשב על כך ויריעות בד קוטלות חיידקים לשימושים שונים עוברות בימים אלה בדיקות היתכנות ונמצאו פעילות גם אחרי 65 כביסות בטמפרטורה של 92 מעלות. על כך יעיד פרופ' אהרון גדנקן מהמחלקה לכימיה בבר-אילן שפיתח שיטה המאפשרת לצפות בדים, כלי מיטה למשל, או חלקיקי מתכת, צנתרים למשל, ולמנוע בכך פעילות חיידקים בבתי חולים ועל מכשירים המוחדרים לגוף. אך זהו רק קצה הקרחון. בימים אלה פרסם גדנקן מאמר ובו יישום נוסף לשיטתו: ציפוי נייר בחלקיקי ננו אנטי בקטריאליים שישמשו בין השאר לשימור והארכת חיי המדף של מוצרי מזון.

מי שעושה את העבודה הם חלקיקי ננו שמופקים באמצעות גלי קול בתדרים גבוהים. "כשמפציצים תמיסה נוזלית בגלי קול בתדרים גבוהים, מה שקרוי בז'רגון המדעי אולטרה סוניקציה, קורה משהו", מסביר גדנקן. "התמיסה הנוזלית מתערבלת במהירות ונוצרות בה המוני בועיות מיקרוסקופיות שקורסות לתוך עצמן. כשתהליך הקריסה מתרחש ליד משטח מוצק כמו משטח חלק של זכוכית או מתכת, או אפילו גרגיר מילימטרי של חומר, נעים זרמי נוזל במהירות גבוהה מאד אל פני המוצק ומשליכים אליו את החלקיקים מהתמיסה במהירויות עצומות. החלקיקים מוטבעים במוצק ולא ניתן להסירם בשטיפה. בצורה זו ניתן להקנות למוצק תכונות שונות שלא היו בו מלכתחילה. למשל תכונות אנטי בקטריאליות, מגנטיות, חשמליות ועוד. כך ניתן למשל להטביע בבדים או בכל חומר אחר, חומרים אנטי חיידקיים".

העמידות הגוברת והולכת של החיידקים לרוב סוגי האנטיביוטיקה הביאה למיקוד תשומת הלב בתמיסות של כסף, ששימשו במשך שנים רבות לחיטוי, והוכחו יעילות בהריגת מאות סוגי חיידקים. גדנקן החליט, אפוא, ליישם את השיטה האולטרה סונית שפיתח על תמיסת הכסף ולראות אם יוכל לקבל מהתמיסה חלקיקי ננו של כסף בעלי פעילות אנטי חיידקית, לצפותם על גבי נייר ולקבל נייר שהורג חיידקים. המשימה הצליחה. "השיטה שלנו פשוטה מאוד וכוללת רק שלב אחד – סוניקציה של יוני המתכת יחד עם החומר שאותו אנחנו חפצים לצפות", אומר גדנקן. "התחלנו בבדים. היום אנחנו מייצרים בדים אנטי בקטריאליים שחלקיקי הכסף מעוגנים בין סיבי הבד. הכסף מעניק לבדים פעילות אנטי בקטריאלית שנשמרת לאורך זמן בתנאי טמפרטורה קיצוניים. עכשיו עברנו לנייר".

רונן גוטסמן, סטודנט לתואר שני במעבדת המחקר של גדנקן שהיה אחראי על המשימה, הצליח לצפות נייר בחלקיקי ננו של כסף. "בתהליך הכנסנו פיסות נייר אפיה שקנינו בסופרמרקט לתוך כלי הסוניקציה. בכלי הכנו חלקיקי כסף מתכתי בתוך תמיסה, שנזרקו בתהליך הסוניקציה אל פני הנייר והוטבעו בו. בהמשך בדקנו את הפעילות האנטי בקטריאלית של הנייר, תוך שהכנסנו אותו לתרביות של חיידקים, ביניהם חיידקי מעיים כמו קולי וסטפילוקוקים. החיידקים חוסלו תוך פחות משעה. הפעילות האנטי בקטריאלית של הנייר נותרה ללא שינוי גם שנה לאחר ביצוע הציפוי", מספר גוטסמן.

"פיתוח נייר מצופה בחלקיקי כסף בעל תכונות אנטי חיידקיות, יכול לשמש אלטרנטיבה לשיטות שימור מזון הנהוגות היום כמו הקרנת המזון, שימורו בטמפרטורות נמוכות, או שימוש בתוספים אנטי חיידקיים", כותבים החוקרים במאמר. "יותר מכך, בהדגשה על 'כימיה ירוקה', ההתעניינות היום מתמקדת באימוץ חומרים ושיטות שיאפשרו להקטין את השימוש בכימיקלים רעילים", וזה בדיוק מה שמאפשרת השיטה. בנוסף התברר שהציפוי האחיד של הכסף המתכתי יכול להעביר זרם חשמלי, ואפשר להשתמש בו לפיתוח גלאים מבוססי נייר לגילוי מהיר ונייד של חומרים כימיים.

ולסיום כותבים החוקרים: "אנחנו מאמינים שלנייר מצופה כזה יש פוטנציאל שימושי בתעשיית המזון כחומר אריזה בעל חיי מדף ארוכים. יחד עם כך תהליך הסוניקציה שהשתמשנו יכול לשמש לייצור ננו חומרים אחרים בעלי פונקציות שונות לשימושים שונים".

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן