การศึกษาพบว่าการชาร์จสามารถทำวัสดุต้านเชื้อแบคทีเรียได้

มีความสัมพันธ์ที่ใกล้ชิดระหว่างวัสดุและไฟฟ้าในขณะที่อยู่บนพื้นฐานของปรากฏการณ์ของ triboelectrification โดยเลือกใช้วัสดุที่เหมาะสมและการออกแบบวงจรคือสามารถเตรียมได้ประสบความสำเร็จในการใช้พลังงานกลเป็นไฟฟ้าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานนาโนเมตรแรงเสียดทานขณะที่สนามไฟฟ้าที่นำไปใช้กับวัสดุที่ แต่ยัง มันอาจส่งผลกระทบต่อหลายด้านของวัสดุเช่นการเปลี่ยนปริมาณของค่าใช้จ่ายและการกระจายค่าใช้จ่ายของวัสดุในทางตรงกันข้ามสิ่งที่ไม่เป็นที่รู้จักก็คือเซลล์ชีวภาพยังมีอย่างต่อเนื่องระหว่างการเข้มข้นที่ละเอียดอ่อนกิจกรรมไฟฟ้าที่ใช้งาน การบำรุงรักษาการเผาผลาญพลังงานที่จำเป็นต้องมีการสร้างโปรตีนที่มีการถ่ายโอนอิเล็กตรอนระหว่างห่วงโซ่ระบบทางเดินหายใจในซีรีส์ของการดำเนินการผ่าน. เซลล์ eukaryotic ระบบทางเดินหายใจห่วงโซ่โปรตีนที่เกี่ยวข้องเป็นภาษาท้องถิ่นใน mitochondria ที่ห่วงโซ่ระบบทางเดินหายใจของจุลินทรีย์เช่นโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับเชื้อแบคทีเรีย ตั้งอยู่บนเยื่อหุ้มเซลล์ดังนั้นจุลินทรีย์มีความไวต่อการรบกวนจากไฟฟ้าภายนอก

วัสดุเทียมหลายคนโดยการปรับเปลี่ยนทางกายภาพหรือการเปลี่ยนแปลงทางเคมีของพื้นผิวของมันเพื่อให้ได้คุณสมบัติต้านเชื้อแบคทีเรียบางอย่างและทำให้ปรับตัวกับความต้องการของรากเทียม. กลไกของการกระทำของการปรับเปลี่ยนเหล่านี้อาจตกอยู่ในอำนาจ '. ในฐานะที่เป็นวัสดุไทเทเนียมตาม นำเข้าสู่ผิวโดยวิธีการของเงินฝังไอออนนาโนสังกะสีปฏิกิริยาไมโครไฟฟ้าอาจเกิดขึ้นในเงินสังกะสีไทเทเนียมพื้นผิวรอบ ๆ อนุภาคนาโนดังกล่าวว่าสารตั้งต้นไททาเนียมที่ได้รับคุณสมบัติต้านเชื้อแบคทีเรีย. อีกตัวอย่างหนึ่งคือการเปลี่ยนแปลงทางเคมีพื้นผิวของวัสดุ ประจุบวกพอลิเมอบนพื้นผิวที่มีการปรับเปลี่ยนของวัสดุดังกล่าวว่าค่าใช้จ่ายที่มีการเปลี่ยนแปลง แต่ยังวัสดุที่ไม่สามารถเป็นอย่างอื่นได้ความสามารถในการต้านเชื้อแบคทีเรียที่ได้รับคุณสมบัติต้านเชื้อแบคทีเรีย. ต่อไปสนามไฟฟ้าอาจจะได้รับการแนะนำโดยตรงกับพื้นผิวของวัสดุนาโนเนื่องจากขนาดที่เล็กของวัสดุนาโน, สนามไฟฟ้าแรงสูงสามารถก่อตัวขึ้นบนพื้นผิวเพื่อทำให้ electroporation ของแบคทีเรียและยังสามารถทำให้เกิดการฆ่าเชื้อได้

เมื่อเร็ว ๆ นี้ที่กรุงปักกิ่งสถาบันนาโนพลังงานและจีน Academy of Sciences พบว่าในการทดสอบและยืนยันโหมดไฟฟ้าใหม่ของการดำเนินการของวัสดุวัสดุที่สามารถหาได้คุณสมบัติต้านเชื้อแบคทีเรียของการค้นพบเมื่อวันที่ 24 พฤษภาคมที่ตีพิมพ์ใน "ธรรมชาติ - การสื่อสาร (สื่อสารธรรมชาติ) (DOI: 10.1038 / s41467-018-04317-2)

การศึกษาพบว่ามีต้นกำเนิดมาจากการศึกษาของนาโนพลังงานลี้จงหลินวังและโจว Task Force Joint Task Force ตีพิมพ์ในปี 2017 ในนาโนพลังงาน, ผู้ช่วยนักวิจัยตัวอักษรสีเขียวสีแดงตามที่ผู้เขียนเป็นครั้งแรก. ในงานที่พวกเขาจะ แรงเสียดทานที่เก็บรวบรวมนาโนพลังงานคลื่นแรงดันเอาท์พุทกำเนิดในปัจจุบันเชื่อมต่อกับขั้วไฟฟ้าผ้าคาร์บอนแก้ไขด้วยอนุภาคเส้นลวดนาโนซิงค์ออกไซด์และเงินนาโนและช่วยให้การแก้ปัญหาเชื้อแบคทีเรียจากการไหลผ่านสนามไฟฟ้าระหว่างผ้าคาร์บอน. พวกเขาผ่านการทดสอบเครื่องกำเนิดไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้าในปัจจุบันที่ไหลผ่านระบบที่แบคทีเรียจะถูกฆ่า. หยุดหลังจากที่ระบบไม่ได้อยู่ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่พวกเขาตรวจพบอย่างต่อเนื่องภายในระยะเวลาเพื่อฆ่าเชื้อแบคทีเรียได้. พวกเขาพบว่าแปลก ปรากฏการณ์: เครื่องกำเนิดไฟฟ้าหยุดการจัดหาพลังงานในช่วงเวลาได้ถึง 20 นาทีและมีการปรับเปลี่ยนสังกะสีออกไซด์นาโนเงินขั้วผ้าคาร์บอนยังคงมีผลกระทบที่แข็งแกร่งในการฆ่าเชื้อแบคทีเรียก่อนที่จะไหลผ่านพวกเขาถ้าไม่มีกระบวนการกำเนิดไฟฟ้า! เดียวกันการแก้ไขด้วยสังกะสีออกไซด์และผ้าคาร์บอนอิเล็กโทร NanoSilver ไม่มีเช่นผลการฆ่าเชื้อแบคทีเรียที่แข็งแกร่ง. เนื่องจากระบบการทดลองของการแก้ปัญหาแบคทีเรียไหลผ่านเพียงครั้งเดียว อิเลคโทรผลิตภัณฑ์ไฟฟ้าอาจเกิดขึ้นระหว่าง energization ได้รับกับวิธีการแก้ไหลลงมาก่อนที่จะมีและดังนั้นจึงคุณสมบัติต้านจุลชีพหลังจากไฟฟ้าดับไม่ได้เกิดจากผลิตภัณฑ์ที่เหลือของการไฟฟ้า แต่ 'ผลกระทบที่เหลือของ' ชนิดหนึ่งของสนามไฟฟ้าที่เกิดจากวัตถุดิบ นักวิจัยพบว่ามีขนาดใหญ่ความจุของวัสดุขั้วไฟฟ้า (เงินนาโนซิงค์ออกไซด์ปรับเปลี่ยนทวีคูณ> สังกะสีออกไซด์เดียวที่แก้ไข> ผ้าคาร์บอนเดิม) หลังจากที่ไฟฟ้าดับในระยะยาวคุณสมบัติต้านจุลชีพแข็งแกร่ง. ในขณะเดียวกันความล้มเหลวของอำนาจหลังการรักษา แบคทีเรียในร่างกายตรวจพบออกซิเจนที่ใช้งานสัญญาณที่แรง

บนพื้นฐานนี้ฮฮงชิงได้ชี้นำให้นักศึกษาระดับปริญญาเอกวังมินดำเนินการทดลองกลุ่ม Li Zhou ของ Nano Energy Institute และกลุ่ม Zhu Jianhao ของ City University of Hong Kong ได้ทำงานร่วมกันอย่างใกล้ชิดเพื่อทำการศึกษาเกี่ยวกับปรากฏการณ์นี้อย่างเป็นระบบในการศึกษาครั้งนี้ดร. พวกเขาใช้ระบบต้านเชื้อแบคทีเรียใหม่และวัสดุอิเลคโตรนิ่งแบบใหม่จากระบบการไหลแบบไดนามิกเดิมเป็นระบบบำบัดแบบสถิตวัสดุนาโนคาร์บอนที่ใช้ไทเทเนียมไดออกไซด์นาโนใช้ในการปรับเปลี่ยนวัสดุคาร์บอนเพื่อเพิ่มความจุของวัสดุ แหล่งพลังงานไฟฟ้ากระแสตรงและกระแสสลับของ AC จะชาร์จวัสดุอิเลคโทรดและตรวจจับคุณสมบัติต้านเชื้อแบคทีเรียของขั้วไฟฟ้าหลังจากปิดเครื่องสอดคล้องกับการค้นพบของนาโนพลังงานพวกเขายังได้ตรวจพบในระบบใหม่ที่สนามไฟฟ้าทำหน้าที่เป็นตัวต้านเชื้อแบคทีเรีย วัสดุ Capacitance มีคุณสมบัติในการต้านเชื้อแบคทีเรียใหม่และความสามารถในการต้านเชื้อแบคทีเรียมีความสัมพันธ์เชิงบวกกับความจุวัสดุนอกเหนือจากการใช้เครื่องกำเนิดพลังงานนาโนที่ผ่านมาแล้วการใช้ DC ร่วมกับแหล่งจ่ายไฟ AC สามารถให้ผลเช่นนี้ได้ในเซลล์แบคทีเรียที่ได้รับการรักษา นอกจากนี้ยังพบสัญญาณออกซิเจนที่ใช้งานอยู่ในร่างกายซึ่งยืนยันว่าการชาร์จสามารถให้ความสามารถในการเก็บรักษาแบคทีเรียที่ไม่ใช่แบคทีเรียได้ คุณสมบัติต้านเชื้อแบคทีเรียของวัสดุเป็นปรากฏการณ์สากลพวกเขาตั้งชื่อปรากฏการณ์นี้ว่า 'คุณสมบัติการต่อต้านแบคทีเรียหลังการชาร์จ' นอกจากนี้ยังพบว่าการเรียกเก็บเงินกับคาร์บอนไทเทเนียมไดออกไซด์ ความเข้ากันได้ทางชีวภาพของพื้นผิวไม่ก่อให้เกิดผลข้างเคียงใด ๆ แม้แต่การส่งเสริมการยึดเกาะและการเจริญเติบโตของ osteoblasts บนพื้นผิว

การค้นพบและยืนยันคุณสมบัติ 'ต้านเชื้อแบคทีเรียหลังการชาร์จ' เป็นวิธีการใหม่ในการให้คุณสมบัติในการต้านเชื้อแบคทีเรียแก่วัสดุฝังเทียมเช่น: นอกเหนือจากวิธีการดัดแปลงพื้นผิวทางกายภาพและทางเคมีแล้ว ไทเทเนียมไดออกไซด์อาจเป็นเช่นที่พื้นผิวของปลูกถ่ายกระดูกวัสดุต้านเชื้อแบคทีเรียที่ได้รับจึงช่วยลดความเสี่ยงของการติดเชื้อหลังการผ่าตัดและภาวะแทรกซ้อน. นี้วิธีการใหม่หลังจากชาร์จต้านจุลชีพ 'แก้ไขเพิ่มเติมเพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบของวิธีการแบบดั้งเดิมของฟิสิกส์และเคมี เซลล์สร้างกระดูกส่งเสริมการยึดเกาะพื้นผิวเทียมและการเจริญเติบโตที่เอื้อต่อการซ่อมแซมกระดูกหักหลังการรักษา. ในขณะเดียวกันการเปิดเผยของ 'ชาร์จต้านเชื้อแบคทีเรีย' ของปรากฏการณ์นี้ แต่ยังระหว่างคู่ของไฟฟ้าวัสดุชีวภาพและคน ความเข้าใจใหม่ของการปฏิสัมพันธ์ไฟฟ้ามากขึ้นคาดว่าจะออกแบบรูปแบบการปรับเปลี่ยนตามความเหมาะสมของวัสดุและการพัฒนาของการใช้งานมากขึ้น. กลไกของปรากฏการณ์ฝังลึกยังเป็นมูลค่าการสำรวจต่อไป. งานนี้ประทับตราสีเขียวสีแดง, ถูกมัดวัง Guomin ผู้เขียน Li Zhou และ Zhu Jianhao นักวิจัยของสถาบันเทคโนโลยีขั้นสูงของ Academy of Sciences จีนวังห้วยเป็นผู้เขียนด้านกระดาษโดยด้าน

ในรูปที่ 1 เมื่อไฟฟ้าทดสอบแบคทีเรียพรุนกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าน้ำนาโนสนามไฟฟ้าถูกนำไปใช้หลังจากการค้นพบของ ZnO / Ag ไฟฟ้า, อิเล็กโทรดที่ยังคงมีความสามารถในการฆ่าเชื้อแบคทีเรีย. ประจุกระแสไฟและขนาดของวัสดุหลังจากผลกระทบอำนาจฆ่าเชื้อแบคทีเรีย ความสัมพันธ์เชิงบวก

กลไกของ 'ยาต้านจุลชีพเรียกเก็บเงินของมะเดื่อ. 2 อธิบาย. ค่าใช้จ่ายไฟแรงเกิดขึ้นระหว่างแผ่นขั้วบวกและการถ่ายโอนของแบคทีเรียหลังจากชาร์จที่ก่อให้เกิดกิจกรรมออกซิเดชันระเบิด (ROS ระเบิด) ทำให้เกิดการตายของแบคทีเรียปรากฏการณ์นี้อาจจะเกิดขึ้น เหตุผล