구강은 23,000종 이상의 박테리아가 서식하는 복잡한 미세 생태계입니다.특정 상황에서는 이러한 박테리아가 구강 질환을 직접적으로 유발하고 심지어 전반적인 건강에 영향을 미칠 수도 있습니다. 그러나 항생제의 사용은 급격한 약물 분해, 방출, 항생제 내성 발생 등 다양한 문제를 야기합니다. 최근에는 나노소재를 활용하여 항균성이 우수한 복합재료 개발에 연구의 초점이 옮겨가고 있다. 현재 시중에는 나노은이온 기반 항균소재와 그래핀 기반 항균소재가 널리 사용되고 있다.이번 글에서는 그래핀 항균 메커니즘과 칫솔 산업에서의 응용에 대해 소개하겠습니다.
그래핀은 sp2 혼성 오비탈을 갖는 육각형 격자로 배열된 탄소 원자로 구성된 2차원 탄소 나노물질이다.그 유도체에는 그래핀(G), 그래핀옥사이드(GO), 환원그래핀옥사이드(rGO)가 포함됩니다. 그들은 독특한 3차원 표면 화학 구조와 날카로운 물리적 모서리 구조를 가지고 있습니다. 연구 결과에 따르면 그래핀과 그 파생물의 뛰어난 항균 특성과 생체 적합성이 입증되었습니다. 또한, 이는 항균제의 이상적인 담체 역할을 하여 경구 항균 분야의 다양한 응용 분야에 매우 유망합니다.
장점그래핀 항균 소재
- 안전 및 환경 친화성, 무독성: 나노은을 장기간 사용하면 다음과 같은 안전성 문제가 발생할 수 있습니다.잠재적 축적 및 이동. 고농도의 은은 호흡을 통해 미토콘드리아, 배아, 간, 순환계 및 기타 신체 부위에 들어갈 수 있으므로 인간과 포유류에게 매우 해로울 수 있습니다. 연구에 따르면 은나노 입자는 알루미늄이나 금과 같은 다른 금속 나노입자에 비해 더 강한 독성을 나타내는 것으로 나타났습니다. 이에 따라 유럽연합(EU)은 은나노 항균물질 적용에 대해 신중한 입장을 유지하고 있다.대조적으로그래핀 기반 항균 소재는 '나노나이프(nano-knives)'와 같은 다양한 시너지 효과를 지닌 물리적 살균 메커니즘을 활용한다. 박테리아 성장을 완전히 파괴하고 억제할 수 있습니다.화학적 독성 없이. 이러한 재료는 폴리머 재료와 완벽하게 통합되어 다음을 보장합니다.물질적 분리 또는 이동 없음. 그래핀 기반 소재의 안전성과 안정성이 잘 보장되어 있습니다. 예를 들어 실제 제품 응용 분야에서 그래핀 기반 PE(폴리에틸렌) 식품 보존 필름/백은 유럽 연합의 규정(EU) 2020/1245에 따라 식품 등급 준수 인증을 받았습니다.
- 장기 안정성: 그래핀 기반 소재는 뛰어난 안정성과 내구성을 보여줍니다.10년 이상 지속되는 항균 효과. 이를 통해 장기간 사용 시에도 항균 특성이 효과적으로 유지되므로 구강 위생 제품에 장기간 적용하는 데 적합합니다.
- 생체적합성 및 안전성:그래핀은 2차원 탄소 기반 소재로 뛰어난 생체적합성과 안전성을 자랑한다. 다양한 수지 기반 소재와 상용성이 뛰어나 구강 조직이나 전반적인 건강에 부작용을 일으키지 않고 구강 관리 제품에 안전하게 사용할 수 있습니다.
- 광범위한 스펙트럼 활동:그래핀 기반 소재는 광범위한 항균 활성을 나타냅니다.광범위한 박테리아를 표적으로 삼을 수 있음그람 양성균과 그람 음성균을 모두 포함합니다. 그들은 보여주었다항균율 99.9%대장균, 황색포도상구균, 칸디다 알비칸스에 대항합니다. 이로 인해 다양한 구강 건강 상태에 다재다능하고 적용 가능해졌습니다.
그래핀 항균 메커니즘 다음과 같습니다:
그래핀의 항균 메커니즘국제 협력 팀에 의해 광범위하게 연구되었습니다. 중국과학원, IBM Watson 연구센터, 컬럼비아 대학교의 연구원들이 포함되어 있습니다. 그들은 그래핀과 박테리아 세포막 사이의 상호작용에 대한 분자 메커니즘을 연구하는 데 상당한 진전을 이루었습니다. 이 주제에 관한 최근 논문은 "Nature Nanotechnology" 저널에 게재되었습니다.
연구팀의 연구에 따르면 그래핀은 세균의 세포막을 파괴하는 능력을 갖고 있어 세포 내 물질이 누출되어 세균이 사멸하는 것으로 나타났다. 이 발견은 그래핀이 잠재적으로 저항성이 없는 물리적 "항생제" 역할을 할 수 있음을 시사합니다. 이번 연구에서는 그래핀이 박테리아 세포막에 스스로 삽입되어 절단을 일으킬 뿐만 아니라 막에서 직접 인지질 분자를 추출하여 막 구조를 파괴하고 박테리아를 죽이는 것도 밝혀냈습니다. 전자현미경 실험은 산화된 그래핀과 상호작용한 후 박테리아 세포막의 광범위한 공극 구조에 대한 직접적인 증거를 제공하여 이론적 계산을 뒷받침합니다. 이러한 지질 분자 추출 및 막 파괴 현상은 나노물질의 세포 독성 및 항균 활성을 이해하기 위한 새로운 분자 메커니즘을 제공합니다. 또한 그래핀 나노물질의 생물학적 효과와 생물의학에서의 응용에 대한 추가 연구를 촉진할 것입니다.
칫솔 산업에서의 그래핀 항균 응용:
위와 같은 그래핀 복합재료의 장점으로 인해 그래핀 항균 메커니즘 및 응용은 관련 산업계의 연구자들과 전문가들로부터 큰 관심을 받고 있다.
그래핀 항균 칫솔, 에 의해 소개됨MARBON 그룹은 그래핀 나노복합체 소재로 특별히 디자인된 강모를 사용합니다. 따라서 박테리아의 성장과 번식을 효과적으로 억제하여 구강 질환의 위험을 줄일 수 있습니다.
칫솔모는 부드러우면서도 탄력이 있어 치아와 잇몸을 부드럽게 닦아주는 동시에 법랑질과 잇몸 건강을 보호합니다. 또한 칫솔은 인체공학적 손잡이 디자인으로 편안한 그립감과 편리한 사용을 제공합니다.
우리는 이 항균 칫솔이 탁월한 구강 관리 경험을 제공할 것이라고 굳게 믿습니다. 치석과 음식물 찌꺼기를 효과적으로 제거할 수 있습니다. 또한, 오래 지속되는 항균 보호 기능을 제공하여 구강을 신선하고 건강하게 유지합니다.
결론:
그래핀 항균 칫솔은 항균 분야에서 그래핀 소재를 적용한 최신 기술을 대표합니다. 엄청난 잠재력을 지닌 그래핀 항균 칫솔은 구강 관리에 혁명을 일으켜 개인에게 더 건강하고 편안한 구강 관리 경험을 제공할 것입니다. 그래핀 소재 연구가 진행됨에 따라 그래핀 항균 칫솔은 구강 건강과 웰빙 증진에 점점 더 중요한 역할을 할 것입니다.
게시 시간: 2024년 5월 2일