Raport

Kontrolowane uwalnianie i powierzchnie kontaktowe

Czym właściwie jest powłoka antybakteryjna? Generalnie zalicza się ją do bardzo szerokiej grupy powierzchni biobójczych obejmujących m.in. podłoża naturalnie przeciwdziałające rozwojowi drobnoustrojów (takie jak miedź wykorzystywana coraz częściej do produkcji elementów układów wentylacji i klimatyzacji), a także tzw. powłoki superhydrofobowe, które dzięki bardzo dużemu kątowi zwilżania (>150º) odpychają kropelki cieczy, tworząc niesprzyjające warunki do rozwoju drobnoustrojów. W przeciwieństwie do nich powłoki antybakteryjne nie tyle jednak przeciwdziałają tworzeniu się ognisk mikroorganizmów, co powodują rozkład tych, które już osiedliły się na danej powierzchni, hamując rozrost kolonii. Najczęściej dzieje się tak na skutek reakcji chemicznej między dodatkiem antybakteryjnym (związkiem chemicznym) a komórką bakterii, która prowadzi do jej rozkładu lub dysfunkcji. 

Powłoki antybakteryjne można podzielić na dwie główne grupy: tzw. powłoki samoczyszczące oraz farby i lakiery zawierające dodatki antybakteryjne. Pierwsze z nich zawierają katalizator (np. dwutlenek tytanu), który pod wpływem oddziaływania światła inicjuje reakcję powstawania wolnych rodników, czyli atomów lub cząsteczek zawierających niesparowane elektrony. Wolne rodniki utleniają i tym samym rozkładają materiał organiczny powłoki, co powoduje charakterystyczne „łuszczenie się” warstwy wierzchniej. Oddzielone płatki zabierają ze sobą rozwijające się na nich mikroorganizmy, odsłaniając „czystą” warstwę podłoża.
Drugą grupę powłok antybakteryjnych stanowią produkty zawierające dodatki o właściwościach biobójczych, takie jak biocydy, miedź czy nanocząsteczki srebra. Mogą być one uwalniane stopniowo na powierzchnię powłoki (mówimy wtedy o powłokach o kontrolowanym uwalnianiu substancji czynnej) lub wykazywać działanie biobójcze bezpośrednio w kontakcie z mikroorganizmami przez cały czas istnienia powłoki. Pierwsze są co prawda skuteczne, ale mogą być niebezpieczne w kontakcie ze środowiskiem, a poziom owego zagrożenia zależy bezpośrednio od rodzaju zastosowanego środka biobójczego. Dlatego najnowsze trendy zmierzają w kierunku opracowywania powłok „kontaktowych”, które nie uwalniają substancji do otoczenia, a ich biobójcze działanie wynika bezpośrednio z ich budowy strukturalnej bazującej m.in. na nanocząsteczkach.