توصيفگر ها :
ضد ويروس , باكتريوفاژ , نانو فوتوكاتاليست , اكسيد تيتانيم , آناتاز
چكيده فارسي :
در طول تاريخ شيوع و انتقال ويروس موجب همهگيريهاي ويروسي بسياري شده است. ويروسها هنگام سرفه، عطسه يا بازدم فرد مبتلا منتشر
ميشوند. در مواردي اين قطرات براي شناور شدن در هوا بسيار سنگين بوده و بهسرعت روي سطوح نشسته و ميتوانند براي مدت طولاني روي
سطوح باقي بمانند. توسعه پوشش ضد ويروسي براي سطوحي كه بهطور مكرر توسط عموم استفاده ميشوند ميتواند يك مسير عملي براي
جلوگيري از انتشار ويروس و غيرفعال كردن انتقال ويروسها باشد. يكي از انواع اين پوششها نانو فوتوكاتاليستها هستند. در سطح
فوتوكاتاليستها راديكالهاي O2- ،OHو ديگر متابوليتهاي فعال اكسيژن توليد شده كه ويروسهاي جذبشده را اكسيد كرده و باعث آسيب
رساندن به غشاء پروتئيني محافظ و به دنبال آن غيرفعال شدن و از بين رفتن ويروسها ميشوند. باكتريوفاژ جزء مقاومترين انواع ويروس است. در
اين پژوهش زيرلايه از جنس فولاد زنگ نزن 316كمكربن، كه استفاده زيادي در تجهيزات پزشكي و عمومي دارد، به دو روش پوشش دهي
لايه نشاني فاز بخار و سل-ژل، توسط اكسيد تيتانيم پوشش داده شد. افزودن 2درصد وزني از نانو ذرات مس به اكسيد تيتانيم به صورت كريستالي
آناتاز در پوشش دهي به روش سل-ژل موجب بهبود فعاليت فوتوكاتاليستي و افزايش درصد تخريب رنگ متيلن بلو از 35درصد به 79درصد
نسبت به پوشش سل-ژل فاقد افزودني مس گرديد. همچنين جهت مشخصه يابي پوشش از تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي نشر ميداني،
پراش پرتو ايكس و نقشهبرداري عنصري استفاده شد. همچنين زاويه تماس قطره آب با سطح كمتر از 10درجه اندازهگيري شد كه فوق آبدوست
بودن پوشش را نشان داد. اين در حالي بود كه زاويه تماس قطره آب با سطح، قبل از پوشش دهي، در حدود 117درجه بهدستآمده بود. همچنين
ميانگين زبري سطح براي پوشش بهينه در حدود 5/9ميكرومتر اندازهگيري شد. از آزمونهاي پتانسيوديناميك و طيفسنجي امپدانس
الكتروشيميايي به جهت مقايسه مقاومت به خوردگي سطح قبل و بعد از پوشش دهي صورت گرفت كه نشانگر افت مقاومت به خوردگي بعد از
پوشش دهي به علت ايجاد تخلخل بر سطح بود، بهنحويكه جريان خوردگي بعد از پوشش دهي ( 1/6×10-7 )A/Cm2افزايش يافت. درنهايت
عملكرد ضد ويروسي پوشش بهينه با روش Agar Overlayمورد ارزيابي قرار گرفت كه كاهش تيتر يا تعداد 99درصدي باكتريوفاژها در
مدتزمان مشخص خاصيت ضدويروسي پوشش را نشان داد. اين كاهش در تيتر باكتريوفاژها نشانگر ايجاد خاصيت ضدويروسي مطلوب پوشش
بود
چكيده انگليسي :
Epidemics of viral diseases are the most prevalent in the world. Viruses are spread when an infected person coughs,
sneezes, or exhales. In some cases, these droplets are too heavy to float in the air, quickly settle on surfaces and
can remain on surfaces for a long time. To minimize the risk of infection, the entire surrounding environment should
be regularly disinfected. Developing anti-viral coating for surfaces frequently used by the public can be a practical
route to prevent the spread of viral particles and disable the transmission of viruses. One of the types of these
coatings is nano photocatalysts. On the surface of the photocatalysts, OH, O2- radicals and other active oxygen
metabolites are produced, which oxidize the absorbed viruses and cause damage to the protective protein
membrane, followed by the inactivation and destruction of the viruses. Bacteriophage is one of the most resistant
types of viruses, and if it is deactivated by a nano photocatalyst, it can be expected that the studied nano
photocatalyst will also affect animal and human viruses and deactivate them as well. In this research, the substrate
made of 316L stainless steel, which is widely used in medical and general equipment, was coated by TiO2 by two
coating methods, vapor phase and sol-gel. Adding 2wt% of copper nanoparticles to TiO2 in sol-gel coating
improved the photocatalytic activity and increased the degradation percentage of Methylene blue from 35% to 79%
compared to the sol-gel coating without copper addition. To characterize the coating, Field emission scanning
electron microscope (FESEM) images, X-Ray diffraction analysis (XRD) and elemental mapping were used. By
examining the surface roughness and also measuring the contact angle of the water drop with the coating surface,
it was determined that the surface of the coating is super hydrophilic and the contact angle of the water drop with
the surface was measured to be less than 10 degrees. This was while the contact angle of the water drop with the
surface, before coating, was about 117 degrees. Also, the average surface roughness for optimal coverage was
measured at about 5.9 micrometers. The potentiodynamic polarization test and electrochemical impedance
spectroscopy were conducted to compare the corrosion resistance of the surface before and after coating, which
indicated a drop in corrosion resistance after coating due to the creation of porosity on the surface so that the
corrosion current after coating increased by 1.6×10-7 (A/ Cm2). Finally, the antiviral performance of the coating
was evaluated with the Agar Overlay method. The decrease in the titer or the number of bacteriophage λ showed
the optimal antiviral performance of the coating so that after 1 hour of placing the solution containing bacteriophage
on the surface of the photocatalyst under UV light, 99% reduction in Bacteriophage titer was observed.