石油および環境バイオテクノロジージャーナル

概要

抗菌活性に優れたバイオ機能化酸化グラフェン上の最高級銀ナノ粒子のアマルガム

ボルガル・ラソール

複合材料としてのグラフェン支持金属ナノ粒子複合材料は、その相乗的かつ斬新な特性から、幅広い関心を集めています。グラフェン上に金属粒子を結合させる方法はいくつか開発されています。この研究では、結合したシステインを介してAg NPをGOシート上に支持しました。アミノアルコールとしてシステインで表面処理したグラフェン酸化物ナノ複合材料（rMGO-Ag）中の銀ナノ粒子の抗菌性が、この研究のテーマです。GO上のAg NPのサイズを小さくし、ナノ複合材料の効率を高めて抗菌性を向上させるさまざまな結合方法でテストを実施しました。グラフェン酸化物（GO）は、抗菌処理など、さまざまな用途で興味深い可能性のある材料です。抗菌のプロセスでは、GOが細菌を捕捉し、Agが細菌を破壊します。したがって、GO と Ag NP の組み合わせは、生体適合性と抗菌性により効率的な材料です。システインは官能基を持つため、金属と酸化グラフェンのナノ複合材料の調製において改質剤および還元剤として機能します。また、3 種類の官能基 (-SH、-NH2、–COO-) は、非共有結合によって重金属ナノ粒子を支持するための部位にもなります。システインは、rMGO-Ag ナノ複合材料において 2 つの役割を果たします。i) アミン官能基で rGO シートを求核攻撃する能力があります。ii) チオール官能基を介して、GO に対する還元力があり、さらに非共有結合によって Ag ナノ粒子を確立する能力があります。

この研究では、アミノ酸としてシステイン（rMGO-Ag）で表面を修飾したグラフェン酸化物中の銀ナノ粒子の抗菌作用について議論します。得られたナノ複合材料はさまざまな技術で完全に特性評価され、物理的特性はX線回折（XRD）、ゼータ電位、動的光散乱（DLS）、フーリエ変換赤外（FTIR）スペクトル、透過型電子顕微鏡（TEM）、走査型電子顕微鏡（SEM）で確認されました。

 

銀は現代でも多くの用途があり、富の宝庫とみなされています。しかし、この素晴らしい貴金属の物語は、古代の文化による使用から始まります。銀には、古代の人々にとって非常に重要であった多くの特性があります。銀は、柔軟性、曲げやすさ、光沢、柔軟性、導電性、抗菌性、希少性を備えています。さらに、銀は、金融、装飾品、宝石、電気接点、写真などの貴重な製品として使用されました。純粋な銀は、その美しい表面と色で広く知られていますが、金属のサイズが小さくなると、色の違いが顕著になります。当時の熟練した研究者はナノ粒子を知りませんでしたが、金属塩化物を液体ガラスと混合することで、さまざまな形状とサイズの金属ナノ粒子が開発され、金属ナノ粒子の物理的構造は光と興味深い関係を持ち、非常に美しい色を生み出しました。金属塩化物は、冷却前に液体ガラス内でナノ粒子を形成し、芸術作品を作ります。これは、ナノテクノロジーの主な用途の 1 つです。今日、ナノ粒子は、約 1 ～ 100 nm の分子構造の設計、合成、制御を管理する先端研究の重要な分野です。ナノ粒子の研究は、医療、化粧品、食品および飼料、環境衛生、機械工学、光学、生物医学、化学プロジェクト、ハードウェア、宇宙産業、医薬品品質の伝達、エネルギー科学、オプトエレクトロニクス、触媒、単電子トランジスタ、発光装置、非線形光学デバイス、および光電気化学領域などの分野での幅広い潜在的な用途のため、現在、非常に科学的な研究の領域となっています。銀ナノ粒子は、その高い表面積対体積比と大きな結合限界のため、科学および関連分野で広く使用されています。電気スイッチ、日光ベースのシートから化学合成物質や抗菌活性まで、銀ナノ粒子はさまざまな分野で主要な役割を果たしています。そのユニークな特性により代替がほぼ困難で、用途は多岐にわたります。同時に、ナノ材料を含むと謳う消費者向け製品の数え切れないほどにナノ銀が含まれています。ナノ銀を組み込んだ消費者向け製品の例としては、PC、PDA、自動車機器、食品包装材料、食品サプリメント、材料、機器、家庭用機械、美容ケア製品、医療機器、画像技術、水および環境消毒剤などがあります。これらのナノ銀含有製品のほとんどは、北米、極東、特に中国、韓国、台湾、ベトナム、インド、ロシア連邦、西ヨーロッパで製造されています。