Munculnya agen infeksi baru telah menjadi perhatian yang signifikan – sekarang lebih dari sebelumnya karena dunia menghadapi konsekuensi kesehatan dan ekonomi yang dibawa oleh pandemi global. Pengembangan dan penggunaan bahan antimikroba diperkirakan akan meningkat karena kita menerapkan tindakan yang lebih ketat dalam mengendalikan lingkungan kita dan dalam mencegah wabah di masa mendatang .
Didorong oleh meningkatnya kesadaran tentang pemeliharaan keselamatan dan kesehatan, industri pelapis antimikroba global mengantisipasi peningkatan permintaan yang tajam , seperti dilansir Global Market Insights.
Pasar bahan antibakteri dan pelapis bernilai lebih dari $3 miliar pada tahun 2017. Diperkirakan akan mencatat tingkat pertumbuhan tahunan gabungan sekitar 12,5% selama 2018-2024 , mencapai $7 miliar pada akhir tahun 2024.
Pengembangan dan penggunaan bahan antimikroba diperkirakan akan meningkat karena kita menerapkan langkah-langkah yang lebih ketat dalam mengendalikan lingkungan kita dan dalam mencegah wabah di masa depan.
Agen infeksi biasanya menyebar melalui tetesan udara dihasilkan dari bersin atau batuk . Cairan tubuh ini dapat mengendap di permukaan , dan penularan dari orang ke orang dapat terjadi jika seseorang menyentuh tetesan pernapasan ini.
Dalam penelitian yang dilakukan oleh Neely dan Maley, patogen seperti Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) dan enterococcus yang resisten vankomisin ditemukan bertahan selama sehari pada bahan yang digunakan di rumah sakit .
Virus umumnya tetap aktif lebih lama pada baja tahan karat, plastik, dan permukaan keras serupa daripada pada kain dan permukaan lunak lainnya.
Beberapa mikroba bahkan hidup selama lebih dari 90 hari . Mikroorganisme ini endemik di unit perawatan intensif (ICU) dan berhubungan dengan peningkatan kemungkinan penyakit dan kematian. Disinfektan, seperti halnya hidrogen peroksida , tidak ideal karena efek residu yang terbatas dan masalah toksisitas lingkungan.
Struktur saat ini membutuhkan kebutuhan untuk mengeksplorasi bahan yang dapat memberikan aktivitas antimikroba , sehingga mengurangi kemungkinan terjadinya wabah.
Bahan antibakteri mengandung agen antimikroba yang mampu menghambat atau membunuh mikroba di permukaan mereka atau di dalam lingkungan mereka. Mereka dapat berupa polimer antimikroba, plastik antibakteri, bahan nano antimikroba, atau keramik antimikroba .
Bahan antimikroba yang ideal menggambarkan fitur berikut:
Sifat makromolekul serbaguna dari suatu polimer menjadikannya pilihan yang menguntungkan terhadap kontaminasi mikroba, khususnya di bidang biomedis . Juga dikenal sebagai biosida polimer, polimer antimikroba dapat menghambat pertumbuhan mikroorganisme penyebab penyakit.
Prinsip umum permukaan antimikroba [1].
Bahan yang menunjukkan tindakan antimikroba tanpa perbaikan apa pun dan memiliki sifat pembersih sendiri yang melekat disebut bahan antimikroba intrinsik . Polimer alami, polimer dengan gugus guanidin, polimer yang mengandung atom nitrogen kuaterner, polimer yang mengandung halogen, dan polimer yang meniru peptida alami adalah beberapa dari banyak bahan polimer dengan aktivitas antimikroba intrinsik.
Beberapa polimer alami termasuk kitosan, heparin, dan e-polilisin . Bahan berbasis kitosan terlihat dengan potensi yang menjanjikan karena biodegradabilitas, non-toksisitas, biokompatibilitas, dan aktivitas antimikrobanya.
Kemasan makanan antimikroba polimer semakin berkembang seiring perusahaan beralih ke kemasan antibakteri untuk produk yang lebih aman dan meningkatkan umur simpan.
Menanamkan aktivitas antimikroba ke polimer juga dimungkinkan melalui modifikasi kimia . Beberapa modifikasi termasuk penggabungan kovalen antimikroba dengan berat molekul lebih rendah, kopling peptida antimikroba, dan pencangkokan polimer alami ke dalam polimer sintetik.
Kemasan makanan antimikroba polimer sedang berkembang saat perusahaan beralih ke kemasan antibakteri untuk produk yang lebih aman dan meningkatkan umur simpan .
Aplikasi lain dari polimer antimikroba dapat ditemukan dalam remediasi cetakan, pelapis bubuk, dan industri konstruksi.
Plastik antimikroba adalah bahan polimer sintetik yang mengandung aditif antimikroba, yang membuatnya efektif melawan pertumbuhan mikroba . Ini menunjukkan sifat antibakteri dengan mengganggu komunikasi sel-ke-sel melalui pembentukan permukaan anti-perekat, sehingga membunuh bakteri.
Plastik antimikroba dalam filter air komersial.
Plastik antimikroba dalam penggunaan komersial, seperti kursi tinggi, filter air, dan wadah penyimpanan makanan, lebih tahan lama dibandingkan plastik tanpa bahan aktif antimikroba. Aditif yang dicampur ke dalam polimer termoplastik dan termoset bekerja meminimalkan keberadaan mikroorganisme yang menyebabkan plastik terdegradasi lebih cepat, sehingga memperpanjang masa pakai fungsional plastik . Beberapa bahan plastik yang kompatibel termasuk polipropilen (PP), polikarbonat (PC), polistirena (PS), dan polietilen (PE/LDPE).
Albumin, kedelai, dan protein whey berfungsi sebagai bahan baku yang menguntungkan untuk pembuatan bioplastik. Plastik berbasis albumin menghambat pertumbuhan E. coli dan bacillus subtilis di permukaannya , sedangkan imunoglobulin dan glikomakropeptida yang ditemukan dalam protein whey mengikat toksin dan mencegah infeksi mikroba .
CuanTec, sebuah perusahaan biotek biru Skotlandia, memperkenalkan antimikroba, pengganti kompos rumah untuk kemasan makanan plastik berdasarkan penggunaan kitin, biopolimer alami paling melimpah kedua di dunia. Perusahaan mengekstrak kitin ini dari produk limbah dari pengolah makanan industri kerang (kulit, kepala, cakar, ekor – bagian yang tidak dimakan orang) dan mengubahnya menjadi kitosan.
Ada juga metode pengujian tersedia untuk menentukan apakah plastik albumin atau whey dapat digunakan dalam sistem perawatan kesehatan, seperti dalam kemasan produk medis dan pengujian infeksi untuk aplikasi medis .
Keramik antimikroba adalah bahan padat non-logam yang digabungkan dengan aditif di dalam glasirnya yang membuatnya tahan terhadap pertumbuhan bakteri . Dalam sebuah penelitian yang dilakukan oleh Drelich et al., ditunjukkan bahwa keramik yang mengandung tembaga dapat berfungsi sebagai produk antibakteri yang menjanjikan untuk desinfeksi air.
(a) skema tiga langkah dalam pembuatan batu keramik antimikroba; (b) batu keramik; (c) pola difraksi sinar-x dari lempung yang digunakan dalam formulasi batu; (d) pemindaian mikrograf elektron batu keramik mengungkapkan porositas [2].
Senyawa tembaga dan tembaga diklaim dapat membunuh berbagai mikroorganisme, termasuk bakteri (gram positif dan negatif), jamur, virus (berselubung dan tidak berselubung), ragi, dan spora .
Ia mampu membunuh 99,9% bakteri berbahaya dalam waktu dua jam dan untuk terus membunuh lebih dari 99% bakteri terlepas dari paparan berulang ke permukaan tembaga, menurut Asosiasi Pengembangan Tembaga (CDA). Populasi Klebsiella pneumoniae dan Staphylococcus aureus dalam air yang terkontaminasi, ketika terkena batu keramik antimikroba berpori yang mengandung tembaga, berkurang>99,9% dalam 3 jam .
Aplikasi keramik antibakteri dapat ditemukan di wastafel, bak mandi, toilet, pancuran, dan peralatan dapur.
Nanopartikel organik dapat menghilangkan mikroba dengan melepaskan agen antimikroba atau kontak-membunuh permukaan kationik . Dalam percobaan yang dilakukan oleh Jones et al., Poli-epsilon-kaprolakton (PCL) dicampur dengan poli(N-Vinylpyrrolidone)-iodine, memberikan sifat antibakteri pada biomaterial sebagai hasilnya, tanpa perubahan mekanis atau reologi. properti . Degradasi PCL juga mendorong anti-kepatuhan Escherichia coli .
Representasi skema dari berbagai jenis nanopartikel (NP) dibagi menjadi kategori organik, hibrida dan anorganik [3].
Nanopartikel anorganik lebih stabil pada suhu yang lebih tinggi daripada rekan organiknya , memungkinkan mereka untuk menahan kondisi pemrosesan yang keras. Akibatnya, nanopartikel anorganik sering digunakan sebagai bahan antimikroba.
Nanopartikel oksida logam menyebabkan kerusakan membran sel oleh interaksi elektrostatik . Kebocoran proton menginduksi pembentukan spesies oksigen reaktif yang merusak biomolekul organik seperti lipid, karbohidrat, asam nukleat, dan protein, sehingga menyebabkan kematian mikroba.
Aluminium oksida menunjukkan penghambatan pertumbuhan Escherichia coli. Antimon trioksida juga beracun bagi mikroba Staphylococcus aureus dan Bacillus subtilis. Nanopartikel oksida logam lainnya seperti kobalt oksida, oksida besi, magnesium oksida, seng oksida, titanium dioksida , dan partikel nano perak juga menunjukkan hasil aktivitas antimikroba yang menjanjikan.
Salah satu aplikasi paling vital dari nanopartikel logam, khususnya nanopartikel perak, dalam bidang kedokteran adalah menggunakan nanopartikel ini sebagai agen antimikroba. Aktivitas mematikan nanopartikel terhadap spektrum luas bakteri Gram-positif, bakteri Gram-negatif, dan jamur telah disetujui.
Nanopartikel perak memiliki sifat antibakteri yang sangat baik dibandingkan dengan logam lain . Ikatan kuat ion perak dengan kelompok tiolat protein dan enzim seluler menjadikannya aditif yang ideal dalam bahan perawatan kesehatan seperti masker wajah, tirai pribadi, perban, pembalut luka, seprai, dan tekstil lainnya berhubungan dengan kesehatan. Pada tahun 2015, penggunaan perak dalam pelapis bubuk antimikroba menyumbang 50% dari total pendapatan industri . Ini juga diharapkan menghasilkan $2 miliar pada tahun 2024.
Hanya masalah waktu sampai bahan antibakteri, khususnya di pasar pelapis permukaan, mendapatkan lebih banyak daya tarik sebagai bahan baku utama jika pemerintah menerapkan norma yang lebih ketat dalam menegakkan langkah-langkah sanitasi mandiri .
Selain itu, penerapannya di banyak industri seperti konstruksi, pengemasan makanan, tekstil, remediasi jamur, furnitur, peralatan dapur, dan otomotif akan semakin memperkuat posisinya di pasar global.
Teknologi Industri
Jalan panjang yang dilalui papan sirkuit fleksibel hingga saat ini sungguh fantastis. Dari solusi yang rumit, industri berkembang ke tingkat di mana mereka dapat menawarkan papan dengan berbagai ukuran dan fleksibilitas. Pada artikel ini, kami berfokus pada rahasia di balik PCB fleksibel dan teknolo
Cara memilih bahan tahan korosi yang tepat Pemilihan bahan adalah bagian penting dari setiap proses manufaktur. Memilih bahan yang tepat sangat penting karena bahan menentukan sifat kimia dan mekanik dari komponen yang diproduksi, dapat secara signifikan mempengaruhi umur panjang komponen, dan mema
Ringan adalah proses mengurangi berat bagian untuk alasan lingkungan dan/atau ekonomi. Insinyur mencapai bagian-bagian yang ringan pada tingkat desain dengan menghilangkan material yang tidak perlu, baik dengan membuang bagian-bagiannya, menggunakan kisi-kisi dalam desain mereka, atau memanfaatkan o
Selama tiga puluh tahun terakhir, pabrikan telah membuat beberapa perubahan di pabrik dan gudang mereka. Karyawan baru mereka tinggi, penuh warna, dan terbuat dari logam – robot manufaktur industri. Robot manufaktur digunakan di setiap aspek industri. Mereka digunakan untuk mengelas pesawat, kereta
