Dans un effort pour fabriquer des capteurs très sensibles pour mesurer le sucre et d'autres signes vitaux de la santé humaine, Sonal Padalkar de l'Iowa State University a découvert comment déposer des nanomatériaux sur du tissu et du papier.

Commentaires d'un article à comité de lecture publié par ACS Chimie et Ingénierie Durables décrivant sa nouvelle technologie de fabrication a mentionné les nanomatériaux d'oxyde métallique avec lesquels le professeur adjoint de génie mécanique travaillait, y compris l'oxyde de zinc, oxyde de cérium et oxyde de cuivre, tous à des échelles allant jusqu'à des milliardièmes de mètre, ont également des propriétés antimicrobiennes.

" Autant voir si je peux faire autre chose avec cette technologie, " a déclaré Padalkar. " Et c'est ainsi que j'ai commencé à étudier les utilisations des antimicrobiens. "

Il s'avère que les nanomatériaux sont durs pour les microbes tels que les bactéries. En fait, ils perforent les parois cellulaires des microbes unicellulaires, causant des fuites et finalement la mort.

Mettez ça sur un chiffon et vous pourriez avoir un efficace, lingette désinfectante sans produits chimiques.

« Les implications de nos études antimicrobiennes actuelles sont énormes, " a déclaré Padalkar. " Nous pouvons trouver des applications dans de vastes domaines, y compris notre quotidien à de nombreuses applications très spécifiques, comme les unités chirurgicales dans les hôpitaux.

Mais est-ce que ça marche sur de minuscules virus, trop?

Une étude plus approfondie est nécessaire, dit Padalkar. Mais, le mécanisme serait le même :perforer les enveloppes protéiques des virus pour endommager et tuer les microbes.

Des nanomatériaux sur un fil

Padalkar a déclaré qu'elle étudiait les nanomatériaux d'oxyde métallique en tant qu'agents antimicrobiens depuis environ huit mois. Depuis 2018, elle a étudié les matériaux à utiliser dans divers biocapteurs.

La contribution clé de son laboratoire a été de découvrir comment faire croître des nanostructures d'oxydes métalliques à bon marché, poids léger, tissu souple et papier. Les techniques de fabrication de Padalkar sont basées sur le dépôt électrochimique - appliquant de l'électricité au tissu ou au papier tout en appliquant également une solution contenant des précurseurs aux oxydes métalliques.

Les tests montrent que les nanostructures résultantes sont cohérentes, stable et robuste. Elle a déclaré que la technologie pourrait être étendue pour des surfaces plus grandes et réduite jusqu'à un seul fil.

Elle a également travaillé avec Carmen Gomes, professeur agrégé de génie mécanique à l'Iowa State, étudier la détection électrochimique des bactéries à l'aide de nanomatériaux d'oxyde de zinc déposés sur du verre. Jusque là, elle a dit que les données préliminaires semblent très positives. Le projet sera étendu à l'étude de l'activité antimicrobienne.

Des applications partout

Comme pour la plupart des projets de recherche, il y a encore des questions à étudier et à répondre.

"Quelle forme, Taille, La densité du nanomatériau sera idéale pour ce travail ?", a déclaré Padalkar. "Quelle charge de surface sera optimale sur le nanomatériau pour que l'interaction bactérienne soit possible ? Quelle sera la durée de conservation de ces nanomatériaux en tant qu'agents antimicrobiens ? »

Jusque là, Les fonds de démarrage de la faculté de Padalkar soutiennent sa recherche de réponses. Elle rédige actuellement une proposition de recherche pour un financement externe pour son projet.

En ces jours de lavage des mains, distanciation sociale et recherche de désinfectant pour les mains, il y a certainement un besoin pour toutes sortes de produits antimicrobiens. Padalkar a déclaré que les produits en tissu et en papier antimicrobiens rendus possibles par sa technologie de fabrication pourraient être utiles dans les maisons, dans les hôpitaux et les cliniques, sur les lieux de travail et les écoles et autour des fermes.

"Nous ne prévoyons pas de conclure ce travail bientôt, " a-t-elle déclaré. " Le besoin de produits antimicrobiens est urgent et la compréhension des détails du mécanisme et des paramètres des matériaux est primordiale pour le succès de ces nouveaux matériaux. "