БАКТЕРИЦИДНЫЕ СВОЙСТВА ДИОКСИДА ТИТАНА

26.03.2013 медицина, микробиология, микрофлора, космос, «Мир», МКС, Марс

Учёных давно интересуют способы борьбы с вредной для человека микрофлорой — бактериями, вирусами, грибками и т. п. Интерес особенно обострился, когда у диоксида титана ТiО2 были обнаружены бактерицидные свойства.

Вредные микроорганизмы то и дело появляются в наших жилищах и других помещениях, в офисах, школах и детских садах, больничных палатах. Особенно остро проблема проявляет себя на транспорте — в салонах автомобилей и автобусов, вагонах метро и поездов.

Показателен пример станции «Мир». Там за время полёта сменилось почти 200 тыс. поколений микроорганизмов. В условиях космоса бактерии, вирусы и грибы стремительно мутируют. Если на «Мире» в 1990 г. их было 94 вида, то в 1997-м — уже 140. А среди них могут появиться и опасные для человека. Но «Мир» и МКС — хотя бы орбитальные станции, где сменяются экипажи, оборудование и грузы. Сегодня уже планируются долговременные автономные полёты к Марсу и астероидам.

С момента открытия свойств диоксида титана, он и особенно его наноразмерные структуры привлекают внимание исследователей и в чисто научных, и в прикладных аспектах. Дело в том, что диоксид (двуокись) титана ТiО₂ может иметь множество применений в различных областях науки, техники, медицины, охраны окружающей среды. С его добавлением можно получать широкий спектр материалов, обладающих уникальными свойствами. Это оптические материалы, фотокатализаторы, сенсибилизаторы для солнечных элементов и т. д.

Ряд свойств ультрадисперсного диоксида титана проявляется при взаимодействии его с ультрафиолетовым излучением. Небольшие добавки в материалы и наноразмерные плёнки существенно снижают воздействие излучения за счёт поглощения, отражения и рассеивания. Поэтому наночастицы диоксида титана (с размерами первичных частиц в 20–70 нм) используются при производстве солнцезащитных экранов, пластиковых фильтров для защиты от УФ-излучения, автомобильных эмалей, магнитных лент, тонеров и катализаторов. При облучении ТiО2 ультрафиолетом в присутствии паров воды образуются радикалы -ОН и ионы 021, которые активно взаимодействуют со всеми органическими веществами.

Недавно была обнаружена способность нанодиоксида титана, генерировать свободные радикалы под воздействием ультрафиолетового излучения, смертоносные для микроорганизмов, в том числе вирусов гриппа.

Фотокатализаторы на основе ТiО₂ используются для ускорения процесса фотохимических реакций. К сферам их применения относятся очистка воды, дезодорация и очистка воздуха, антибактериальная обработка, удаление пятен и потускнения.

В космической отрасли наноразмерный диоксид титана применяют при производстве специальных пластмасс для защиты от ультрафиолетового излучения, изготовлении самоочищающихся стёкол, фотокатализаторов, электрохромных дисплеев, электротехнических керамик и композиционных материалов.

По мнению генерального директора ЦНИИмаша Геннадия Геннадьевича Райкунова, пилотируемая космическая станция — объект для наиболее чистого эксперимента по изучению бактерицидных свойств ТiО2, поскольку, в отличие от наземных транспортных средств, она абсолютно герметична.

Он считает, что, прежде всего надо решать задачу создания бактерицидной атмосферы в жилых и рабочих модулях на МКС и вообще на пилотируемых космических станциях и аппаратах при продолжительных полётах.

В институте нано- и биотехнологии Тверского государственного технического университета были проведены исследования по изучению инактивирующего действия наночастиц диоксида титана на микроорганизмы. В экспериментах использовались образцы материала, созданного в ЦНИИмаш. В качестве модельной культуры использовали дрожжи рода Candida.

Полученные результаты свидетельствуют о снижении количества живых дрожжевых клеток в опытной суспензии по сравнению с контролем. По окончании проведения опыта было зарегистрировано, что инактивация дрожжевых клеток происходит непосредственно на пластинах с наночастицами титана. При определении жизнеспособных клеток на поверхности пластины было обнаружено, что практически все они мертвы. Степень обезвреживания достигла 90–95%.

На основании инактивирующих свойств наночастиц диоксида титана могут быть разработаны современные методы обеззараживания, безвредные для окружающей среды и человека.

Источник: GIGPORT.RU

Твитнуть			Нравится