Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Reaktív hibrid nanokompozit felületek öntisztuló és antibakteriális hatása Tallósy Szabolcs Péter, Dr. Janovák László, Prof. Dr. Nagy Erzsébet, Prof. Dr.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Reaktív hibrid nanokompozit felületek öntisztuló és antibakteriális hatása Tallósy Szabolcs Péter, Dr. Janovák László, Prof. Dr. Nagy Erzsébet, Prof. Dr."— Előadás másolata:

1 Reaktív hibrid nanokompozit felületek öntisztuló és antibakteriális hatása Tallósy Szabolcs Péter, Dr. Janovák László, Prof. Dr. Nagy Erzsébet, Prof. Dr. Dékány Imre Klinikai Mikrobiológiai és Diagnosztikai Intézet, Szeged Fizikai Kémiai és Anyagtudományi Tanszék, Szeged Nano fórum II., Budapest

2 Az előadás témái 1.A fotokatalízis folyamata, antibakteriális hatásmechanizmusa, felhasználási területei 2.Fotokatalizátorok antibakteriális hatásának vizsgálata felületen különböző mikroorganizmusok esetében 3.Fotokatalizátorok antibakteriális hatásának vizsgálata levegőben megtalálható mikroorganizmusok esetében 4. Fotokatalizátorok antibakteriális hatásának mikroszkópos vizsgálata (TEM, fénymikroszkóp) 5.Fotokatalizátorok antibakteriális hatásának vizsgálata ISO 27447:2009 (E) szabvány alapján 6.További terveink

3 1. A fotokatalízis folyamata, antibakteriális hatásmechanizmusa, felhasználási területei • A fotogerjesztéshez szükséges fény hullámhossza: 388 nm • A titánium-dioxid pozitív lukja felbontja a vízmolekulát hidrogéngázra és hidroxil gyökre. • A negatív elektron reakcióba lép az oxigénmolekulával és szuper oxid anion keletkezik. Ez a folyamat mindaddig működik, amíg a fényhatás tart.

4 Fertőtlenítő hatású fotoreaktív bevonattal bevont falfelület

5 A mikroorganizmusok megtapadnak a fertőtlenítő hatású bevonaton Fertőző mikroorganizmusok

6 A fertőtlenítő hatású bevonatot fény éri λ 1 = UV A (350 nm) λ 2 = látható fény (>400 nm) FÉNYFORRÁS H 2 O  szabadgyökök

7 Fény hatására a fertőtlenítő hatású rétegen keletkező szabadgyökök reagálnak a mikroorganizmusok sejtfalával majd DNS-ével λ 1 = UV A (350 nm) λ 2 = látható fény (>400 nm) FÉNYFORRÁS CO 2 H2OH2O H2OH2O H2OH2O H2OH2O H2OH2O H2OH2O H2OH2O Szabadgyökök elpusztítják a kórokozókat

8 2. Fotokatalizátorok antibakteriális hatásának vizsgálata felületen különböző mikroorganizmusok esetében

9 Anyagok és Eszközök • Felhasznált fotokatalizátorok (200x): TiO 2 Ag-TiO 2 ZnO Ag-ZnO ZnO/Ag-TiO 2 • Gerjesztéshez használt fényforrások: Szolár lámpa λ ≥ 380 nm LED-lámpa λ = 400 nm λ = 405 nm λ = 450 nm

10 Fertőzött minták elhelyezkedése a fotoreaktorban Fotokatalizátorok antibakteriális hatásának vizsgálata d=35 cm A mikrobiológiai vizsgálatokhoz használt LED lámpa emissziós spektruma λ = 405 nm

11 2. Fotokatalizátorok antibakteriális hatásának vizsgálata felületen különböző mikroorganizmusok esetében • TiO 2 fotokatalizátor antibakteriális hatását vizsgáltuk „Fehér festék” hordozón • Tesztbaktérium: Methicillin rezisztens Staphylococcus aureus (ATCC 43300) • Fényforrás: Szolár lámpa Fotokat. Konc. (m/m%) 2.ábra TiO 2 antibakteriális hatása szolár lámpával történő megvilágítás mellett az idő függvényében "Fehér festék" hordozón MRSA esetében Fotokat. Konc. (m/m%) 1.ábra TiO 2 antibakteriális hatása az idő függvényében "Fehér festék" hordozón MRSA esetében Sötétkontroll SÖTÉTKONTROLLBEVILÁGÍTOTT KÍSÉRLET

12 0 perc 15 perc 30 perc 60 perc 0 perc 15 perc 30 perc 60 perc Kontroll 40 m/m%80 m/m%100 m/m% Kontroll 40 m/m%80 m/m%100 m/m% Sötétkontroll Bevilágított A fotokatalizátor felületi koncentráció növekedésével a baktériumok kevesebb ideig történő bevilágítás után pusztulnak el 90 perc MRSA

13 0 perc 15 perc 30 perc 60 perc 0 perc 15 perc 30 perc 60 perc Kontroll 40 m/m%80 m/m%100 m/m% Kontroll 40 m/m%80 m/m%100 m/m% Sötétkontroll Bevilágított A fotokatalizátor felületi koncentráció növekedésével a baktériumok kevesebb ideig történő bevilágítás után pusztulnak el 90 perc MRSA

14 2. Fotokatalizátorok antibakteriális hatásának vizsgálata felületen különböző mikroorganizmusok esetében • Ag-TiO 2 fotokatalizátor antibakteriális hatását vizsgáltuk poliakrilát hordozón • Tesztbaktérium: Acinetobacter baumanni • Fényforrás: LED lámpa (λ = 405 nm) SÖTÉTKONTROLLBEVILÁGÍTOTT KÍSÉRLET

15 2. Fotokatalizátorok antibakteriális hatásának vizsgálata felületen különböző mikroorganizmusok esetében • Ag-TiO 2 fotokatalizátor antibakteriális hatását vizsgáltuk poliakrilát hordozón • Tesztbaktérium: Acinetobacter baumanni • Fényforrás: LED lámpa (λ = 405 nm) 0 perc30 perc 60 perc90 perc120 perc 0 perc30 perc 60 perc90 perc120 perc KONTROLL TiO 2 Ag-TiO 2 KONTAKTIDŐ (perc) Sötétkontroll KONTAKTIDŐ (perc) Bevilágított kísérlet

16 Ag-Ds-TiO 2 fotokatalizátor antimikrobás hatása zárt térben Gyermekklinika egyik szobájában A B C D Gyermekklinika szobájának vázlatos rajza, mintavételi pontok Fotokatalizátor réteg

17 Mintavétel a fertőtlenítő bevonat antibakteriális hatásának ellenőrzésére λ 1 = UV A (350 nm) λ 2 = látható fény (>400 nm) FÉNYFORRÁS Steril tamponnal egy 10x10cm területről veszünk mintát 1ml fiziológiás sóoldatba, majd táptalajra leoltjuk és a kinőtt telepeket számoljuk 1ml fiziológiás sóoldat 10x10cm 2 Különböző kórokozók 100 µ l

18 Ag-Ds-TiO 2 fotokatalizátor antimikrobás hatása zárt térben Gyermekklinika egyik szobájában

19 3. Fotokatalizátorok antibakteriális hatásának vizsgálata levegőben megtalálható mikroorganizmusok esetében

20 Levegővizsgálat: 1m 3 zárt foto reaktorban természetes módon előforduló mikroorganizmusok esetében Foto reaktor (1m 3 )

21 3. Fotokatalizátorok antibakteriális hatásának vizsgálata levegőben megtalálható mikroorganizmusok esetébenc Reaktív lámpa és levegőmintavevő a foto reaktorban RCS PLUS levegőmintavevő működési elve REAKTÍV LÁMPA RCS PLUS LEVEGŐMINTAVEVŐ

22 3. Fotokatalizátorok antibakteriális hatásának vizsgálata levegőben megtalálható mikroorganizmusok esetébenc Reaktív lámpa szerkezeti rajza és működései elve, fotokatalizátort gerjesztő LED-lámpa spektruma Fotokatalizátor réteg λ = 405nm

23 24h kontaktidő 48h kontaktidő 0h kontaktidő Lámpa nélkül 4. Fotokatalizátorok antibakteriális hatásának vizsgálata levegőben megtalálható mikroorganizmusok esetében

24 24h bevilágítás 48h bevilágítás 0h bevilágítás Bevonat nélküli lámpával 4. Fotokatalizátorok antibakteriális hatásának vizsgálata levegőben megtalálható mikroorganizmusok esetében

25 24h bevilágítás 48h bevilágítás 0h bevilágítás Reaktív lámpával (Ag-TiO 2 ) 4. Fotokatalizátorok antibakteriális hatásának vizsgálata levegőben megtalálható mikroorganizmusok esetében

26 4. Fotokatalizátorok antibakteriális hatásának mikroszkópos vizsgálata (TEM, fénymikroszkóp)

27 Ag-Ds-TiO 2 antibakteriális hatásának elektronmikroszkópos vizsgálata Escherichia coli esetében (LED-lámpa) 0 perces bevilágítás60 perces bevilágítás120 perces bevilágítás Escherichia coli sacculus (Gram-negatív) 4. Fotokatalizátorok antibakteriális hatásának mikroszkópos vizsgálata (TEM, fénymikroszkóp)

28 Ag-Ds-TiO 2 antibakteriális hatásának elektronmikroszkópos vizsgálata Staphylococcus aureus esetében (LED-lámpa) 0 perces bevilágítás60 perces bevilágítás120 perces bevilágítás Staphylococcus aureus sacculus (Gram-pozitív) 4. Fotokatalizátorok antibakteriális hatásának mikroszkópos vizsgálata (TEM, fénymikroszkóp)

29 Mikroszkóp: Leica DM IL Led Felhasznált festék: LIVE/DEAD BacLight © Life Technologies Intakt sejtmembrán: zöld (480/500 nm) Sérült sejtmembrán: piros (490/635 nm) Tesztbaktériumok: Pseudomonas aeruginosa ATCC Fotokatalizátor: Ag-TiO (60 m/m%:40m/m%)

30 Élő baktériumok (λ=495nm) Elpusztult baktériumok ( λ= 630nm) 4. Fotokatalizátorok antibakteriális hatásának mikroszkópos vizsgálata (TEM, fénymikroszkóp) 0 perc bevilágítás60 perc bevilágítás 0 perc bevilágítás60 perc bevilágítás

31 Fotokatalizátorok antibakteriális hatásának mikroszkópos vizsgálata (TEM, fénymikroszkóp) Élő baktériumok (λ=495nm)Elpusztult baktériumok (λ=630nm) Mikroszkópos képek fluorimetriás mérésekkel történő alátámasztása 500nm 635nm

32 Fotokatalizátorok antibakteriális hatásának vizsgálata ISO 27447:2009 (E) szabvány alapján

33 1.Fényforrás (Sample 2) 2.UV-t is átengedő fedőlemez a párolgás ellen 3.Üveglap 4.Mikrobiológiai minta 5.Fotokatalizátort tartalmazó minta 6.Üvegbot 7.Nedves kendő

34 Fotokatalizátorok antibakteriális hatásának vizsgálata ISO 27447:2009 (E) szabvány alapján NANOFERTZn © 0 perc 240 perc KONTROLL NANOFERT © antibakteriális hatásának vizsgálata ISO 27447:2009

35 Fotokatalizátorok antibakteriális hatásának vizsgálata ISO 27447:2009 (E) szabvány alapján SÖTÉTKONTROLLBEVILÁGÍTOTT KÍSÉRLET Vizsgált anyag: NANOFERT © Fényforrás: Sample 2 lámpa Teszt mikroorganizmus: Escherichia coli Kontaktidő: 0, 15, 30, 60, 120, 240 perc

36 1.További fotokatalizátor tartalmú bevonatok fejlesztése és mikrobiológiai minősítése 2.Fotokatalizátorok tesztelése más mikroorganizmusok esetében 3.Fotokatalizátorok gyakorlati alkalmazásának bővítése 4.További fényforrások bevonása a kísérletekbe 5.Fotokatalizátorok antimikróbás hatásának igazolása további vizsgálati módszerekkel További terveink

37 Köszönöm a figyelmet! FOTOKATALIZÁTOR


Letölteni ppt "Reaktív hibrid nanokompozit felületek öntisztuló és antibakteriális hatása Tallósy Szabolcs Péter, Dr. Janovák László, Prof. Dr. Nagy Erzsébet, Prof. Dr."

Hasonló előadás


Google Hirdetések