Existe uma correlação próxima entre o material e o eléctrico Como com base no fenómeno de triboelectrif icação, por selecção de materiais adequados e desenho do circuito, pode ser preparado com êxito a energia mecânica em nanómetros de atrito do gerador de energia eléctrica, enquanto que o campo eléctrico aplicado ao material, mas também Ela pode afetar muitos aspectos do material, como alterar a quantidade de carga e distribuição de carga do material.Por outro lado, o que é menos conhecido é que as células biológicas também estão constantemente passando por atividades elétricas ativas, intensas e delicadas. manter a energia metabólica exigido é gerado, a proteína é através de transferência electrónica entre a cadeia respiratória na série de instrumentos. proteína cadeia respiratória associada célula eucariótica está localizada nas mitocôndrias, a cadeia respiratória de microorganismos tais como bactérias proteína relacionados Localizados na membrana celular, os microorganismos são mais sensíveis a perturbações elétricas externas.
Muitos material de implante por modificação física ou modificação química da sua superfície, para se obter um certas propriedades antibacterianas, e, portanto, mais adaptadas às necessidades do implante. O mecanismo de acção destas modificações podem cair sobre a 'potência'. Como um material à base de titânio introduzido na superfície por meio de prata implantação iónica, as nanopartículas de zinco, a reacção de micro-electroquímica pode ocorrer em prata, substrato de titânio zinco em torno das nanopartículas de tal modo que o substrato de titânio obtidas propriedades anti-bacterianas. Um outro exemplo é por modificação química, a superfície do material carregado positivamente de polímero sobre a superfície modificada do material de tal modo que a carga é alterada, mas propriedades antibacterianas também o material não podem de outro modo ter a capacidade antibacteriana obtidos. ainda mais o campo eléctrico pode ser introduzido directamente para a superfície dos nano-materiais, devido ao pequeno tamanho dos nano-materiais, Um campo elétrico de alta tensão pode ser formado na superfície para causar a eletroporação de bactérias, e também pode causar esterilização.
Recentemente, o Beijing Institute of Nano Energia e da Academia Chinesa de Ciências descobriram que, em teste e confirmar um novo modo elétrico da ação do material, o material pode ser obtido propriedades antibacterianas dos resultados em 24 de Maio publicado na "Nature - Comunicações (Nature Communications) (DOI: 10.1038 / s41467-018-04317-2).
O estudo descobriu que se originou a partir de um estudo da nano-energia Li Zhong Lin Wang e Zhou Task Force Task Force conjunta publicada em 2017 na Energia Nano, letras do assistente de pesquisa verdes vermelho como o primeiro autor. Nesse trabalho, eles vão tensão de atrito recolhido nano a energia da onda de saída do gerador, a corrente é ligada ao eléctrodo de pano de carbono modificado com partículas de nanofios de óxido de zinco e prata nano, e permitir que a solução de bactérias a partir de que flui através do campo eléctrico entre os panos de carbono. testaram gerador Quando a tensão e a corrente são fornecidas, as bactérias que passaram pelo sistema são mortas.Depois de o gerador parar de funcionar e o sistema deixar de funcionar, eles continuam a detectar as bactérias que estão sendo mortas por um período de tempo.Eles encontraram um fenômeno estranho. fenômeno: o gerador interrompe o fornecimento de energia durante um período de até 20 minutos, e nano prata eletrodos pano de carbono óxido de zinco modificados ainda têm um forte efeito sobre matando as bactérias antes que flui através deles, se não há nenhum processo gerador de energia! O mesmo eletrodo de tela de carbono modificado com óxido de zinco e nanosilva não tem efeito bactericida tão forte, pois a solução bacteriana desse sistema experimental só flui uma vez. produto electroquímica do eléctrodo pode ocorrer durante a energização ter sido com a soluo flui para baixo antes, e, portanto, as propriedades anti-microbianas após falha de energia não é causada por os produtos residuais da electroquímica, mas os efeitos residuais de "um tipo de campo eléctrico causado por material de os investigadores verificaram que quanto maior for a capacidade do material de eltrodo (óxido de nano zinco prata duplamente modificado> óxido de zinco simples modificado> pano de carbono original), após o que a falha de energia a longo prazo, as propriedades antimicrobianas mais fortes. Enquanto isso, a falta de energia após o tratamento No corpo celular bacteriano, um forte sinal de ROS foi detectado.
Nesta base, o trabalho experimental realizado pelas letras vermelho guia de doutorado verde Wang Guomin, Li Task Force Zhou nano-energia e da Universidade da Cidade de Hong Kong zhujian Task Force Hao trabalharam de perto este fenómeno tem sido estudados. Neste estudo eles adoptado um novo sistema anti-bacteriana e um novo material de eltrodo capacitivo: a partir do sistema dinâmico de fluxo inicial para um sistema de tratamento de estático, material capacitivo baseado em nanotubos de carbono, dióxido de titânio modificado para aumentar a capacitância do material e uso. convencional DC, fonte de alimentação de CA para carregar o material do eléctrodo e propriedades antibacterianas após folha eléctrodo poder de detecção. Nano energia é consistente com os resultados, eles também estão no novo sistema depois de uma falha de energia é detectado para o campo eléctrico original não conferir antibacteriana material de capacitância com novas propriedades antibacterianas, e o material de capacidades antibacteriana era um condensador correlação positiva para além dos nanómetros potência do gerador antes da utilização, o uso de um DC comum, a fonte de alimentação de CA podem produzir tais efeitos, as células bacterianas para serem tratados em In vivo, o sinal ativo de oxigênio também foi detectado e, com base nisso, eles confirmaram que o carregamento pode fornecer a capacitância não antibacteriana original. "As propriedades antibacterianas dos materiais são um fenômeno universal. Eles denominaram esse fenômeno de 'propriedade anti-bacteriana pós-carga'. Eles também descobriram que carregar essa operação contra dióxido de titânio dopado com carbono A biocompatibilidade da superfície não produziu efeitos adversos, e até promoveu a adesão e crescimento de osteoblastos no substrato.
'O carregada antimicrobiana' descoberta e confirmação, fornece um novo método de materiais de implante de medicina para conferir propriedades antimicrobianas, por exemplo: Em adição ao método de modificação de superfície tradicional de físicos, químicos, etc, por apenas a carregar, ela dióxido de titânio pode ser tal que a superfície de implantes ortopédicos material anti-bacteriano obtido, reduzindo assim o risco de infecções pós-operatórias e complicações. esta nova abordagem 'após o carregamento antimicrobiana' ainda modificado para evitar os efeitos negativos dos meios tradicionais de física e química, osteoblastos promover a aderência da superfície do implante e o crescimento, é muito favorável para reparar fracturas após o tratamento. Enquanto isso, a revelação de 'o carregamento antibacteriana' deste fenómeno, mas também entre um par de materiais eléctricos, biológicas e pessoas uma nova compreensão da interação, é esperado mais eletricidade para projetar esquema de conformidade modificado de materiais eo desenvolvimento de outras aplicações. o mecanismo do fenômeno de profunda também vale a pena uma maior exploração. este selo verde vermelho trabalho, está ligada Wang Guomin Um autor, Li Zhou e Zhu Jianhao, pesquisador do Instituto de Tecnologia Avançada da Academia Chinesa de Ciências, Wang Huaiyu é o autor do trabalho lado a lado.
Na figura 1, quando o ensaio bactericida perfurada eléctrica com o gerador de água nano, um campo eléctrico é aplicado após a descoberta de eléctrodo de ZnO / Ag, o eléctrodo continua a ter a capacidade de matar as bactérias. Capacitância e tamanho do material após o efeito poder bactericida Correlação positiva.
Mecanismo de 'o antimicrobiano carregada' da Fig. 2 explicado. Vigorosa carga ocorre entre a folha de eléctrodo positivo e a transferência de bactérias após a carga, fazendo com que a actividade de ruptura oxidativa (ROS de rajada), o que resulta em morte bacteriana, este fenómeno pode ser causada Razões
