In-situ deposition of Cu2O micro-needles for biologically active textiles and their release properties

چکیده

اکسید فلز شامل فیبرهایی است که اخیرا در صنعتی سازی بافت به تدریج در حال افزایش هستند، به دلیل قابلیت شان برای کاربرد به عنوان بافت های ضدمیکروبی. در این تحقیق، ویژگی کاهنده سلولز برای ترکیب محلی (درجای خودش) اکسید مس اعمال گردید. شکل گیری مستقیم Cu₂O بر فابریک های ویسکوز توسط تکنیک نسبتا ساده ای در این دو مرحله بدست آمد: قلیایی و جذب. محتوای Cu در فابریک ها قبل و بعد از شستشو به ترتیب از محدوده بین 45.2-86.4 mmol/kg و 18.1-67.7 mmol/kg می باشد. میکرونیدل های یک چپارچه Cu₂O با اندازه معمول و ابعاد 1.60 um در طول و 0.13 um در عرض بدست آمدند. رهاسازی یون های Cu از نمونه های انتخاب شده در آب، مایع فیزیولوژیکی و عرق مصنوعی مورد بررسی قرار گرفتند. مس شامل فابریک هایی است که 96.8-97.8% و 85.5-89.0% را برای کاهش در زیست پذیری میکروبی نشان می دهند، که برای S. aureus (به عنوان باکتری مثبت گِرم)، E.coli (به عنوان باکتری های منفی گِرم) و C.albicans و A.niger (به عنوان گونه های قارچی) به ترتیب پس از زمان تماس 24 ساعت مورد تست قرار گرفتند.

Abstract

Metal/metal oxide containing fibres are gradually increasing in textile industrialization recently, owing to their high potential for application as antimicrobial textiles. In this study, the reducing properties of cellulose were applied to synthesize cuprous oxide in-situ. The direct formation of Cu2O on viscose fabricswas achieved via quite simple technique in two subsequent steps: alkalization and sorption. Cu contents in fabrics before and after rinsing ranged between 45.2–86.4 mmol/kg and 18.1–67.7 mmol/kg, respectively. Uniform micro-needles of Cu2O were obtained with regular size and dimensions of 1.60 ± 0.20 min length and 0.13 ± 0.03 m in width. Release of Cu1+/2+ ions from selected samples was studied in water,physiological fluid and artificial sweat. Copper containing fabrics exhibited a percent of 96.8–97.8% and 85.5–89.0% for reduction in microbial viability, which was tested for S. aureus (as gram positive bacteria),E. coli (as gram-negative bacteria) and C. albicans and A. niger (as fungal species), respectively after 24 h contact time.

مقدمه

بر اساس آژانس حفاظت محیط زیست آمریکا (USEPA)، مس سَمیت (سَمی بودن) پایین تری نسبت به بسیاری از فلزات سنگین دیگر نشان می دهد. این مس را برای استفاده در کاربردهای مختلف مطلوب می سازد مانند ضدعفونی کننده، تصفیه کننده آب، عامل ضدقارچ یا ضدباکتری، جلبک کُش و داروها. امروزه کاربرد فلزی که شامل بافت ها می باشد حوزه ای رو به رشد می باشد که به دلیل قابلیت هایی است که برای به شدت در اهداف مختلف مناسب هستند. علی رغم اینکه در صنعتی سازی بافت، نقره کاربردهای مقیاس وسیعی دارد، اما کاربرد مس و ترکیب های مسی در بافت ها مطلوب تر است، به دلیل فاکتورهای مختلفی مانند: 1) حساسیت پایین برای بافت های انسان و پوست به مس و مس هایی که شامل فیبرها هستند ، آنگونه که در تحقیقات مختلفی گزارش شده اند. 2) تحقیقات دقیقی درباره اثرات وسایل درون رحمی که شامل مس هستند بر سلامت زنان نشان می دهد که، غلظت های پایین مس می تواند برای انسان ها ایمن باشد. 3) Cu⁰ و یون های مس ویژگی های ضدمیکروبی نشان می دهند. 4) در مقایسه با Ag و Au که متعلق به همان زیرگروه در جدول تناوبی هستند، هزینه Cu به شدت پایین تر است.

بنابراین، فیبرهای طبیعی و ترکیبی مختلف که توسط مس یا نمک های مس مورد رفتار (یا تغییر) قرار گرفته اند گزارش شده اند که در اهداف مختلفی مناسب هستند. بافت های برای شیلدینگ (محافظت) تابش الکترومغناطیسی آماده شده اند که از طریق پلیتینگ Cu بر روی فابریک های پلی استر از طریق تجزیه الکترولِس. به طور مشابه، رسوب الکترولیتی مس برای رنگ آمیزی بافت مورد استفاده قرار گرفت. بافت های با رسانایی الکتریکی توسط رسوب Cu آماده شده اند. ویژگی های کاتالیزوری نانوذره های Cu و ترکیب های Cu هم در سلولز استات مورد بررسی قرار گرفته اند. بافت های پزشکی که ویژگی های ضدباکتری، ضدقارچی و ضدویروسی نشان می دهند توسط رفتار با مس در شکل های مختلفش بدست آمده اند.