A cavidade oral é um microecossistema complexo com mais de 23.000 espécies de bactérias que a colonizam.Em determinadas situações, estas bactérias podem causar diretamente doenças bucais e até impactar a saúde geral. No entanto, o uso de antibióticos apresenta vários problemas, incluindo a rápida degradação e liberação do medicamento e o desenvolvimento de resistência aos antibióticos. Nos últimos anos, o foco da pesquisa mudou para o desenvolvimento de materiais compósitos com excelentes propriedades antimicrobianas utilizando nanomateriais. Atualmente, materiais antibacterianos à base de íons nanoprata e materiais antibacterianos à base de grafeno são comumente usados no mercado.Neste artigo, apresentaremos o mecanismo antibacteriano do grafeno e sua aplicação na indústria de escovas de dente.
O grafeno é um nanomaterial de carbono bidimensional composto por átomos de carbono dispostos em uma rede hexagonal com orbitais hibridizados sp2.Seus derivados incluem grafeno (G), óxido de grafeno (GO) e óxido de grafeno reduzido (rGO). Eles possuem estruturas químicas de superfície tridimensionais únicas e estruturas de bordas físicas nítidas. A pesquisa demonstrou as excelentes propriedades antibacterianas e a biocompatibilidade do grafeno, bem como de seus derivados. Além disso, servem como transportadores ideais para agentes antimicrobianos, tornando-os altamente promissores para diversas aplicações nos campos antimicrobianos orais.
As vantagens demateriais antibacterianos de grafeno
- Segurança e respeito ao meio ambiente, não tóxico: O uso prolongado de nanoprata pode levantar preocupações de segurança devido apotencial acumulação e migração. Altas concentrações de prata podem ser altamente prejudiciais para humanos e mamíferos, pois podem entrar nas mitocôndrias, embriões, fígado, sistemas circulatórios e outras partes do corpo através da respiração. Estudos indicaram que as partículas de nanoprata apresentam toxicidade mais forte em comparação com outras nanopartículas metálicas, como alumínio e ouro. Como resultado, a União Europeia mantém uma postura cautelosa em relação à aplicação de materiais antimicrobianos de nanoprata.Em contraste, os materiais antimicrobianos à base de grafeno utilizam vários mecanismos sinérgicos de esterilização física, como “nanofacas”. Eles podem destruir e inibir completamente o crescimento bacterianosem qualquer toxicidade química. Esses materiais integram-se perfeitamente com materiais poliméricos, de modo a garantirnenhum desapego material ou migração. A segurança e a estabilidade dos materiais à base de grafeno estão bem garantidas. Por exemplo, em aplicações práticas de produtos, filmes/sacos de preservação de alimentos de PE (polietileno) à base de grafeno obtiveram certificação de conformidade com qualidade alimentar de acordo com o Regulamento (UE) 2020/1245 na União Europeia.
- Estabilidade a longo prazo: Os materiais à base de grafeno demonstram estabilidade e durabilidade superiores, proporcionandoum efeito antimicrobiano duradouro por mais de 10 anos. Isto garante que as suas propriedades antimicrobianas permanecem eficazes durante longos períodos de utilização, tornando-os adequados para aplicações a longo prazo em produtos de higiene oral.
- Biocompatibilidade e Segurança:O grafeno, como material bidimensional à base de carbono, apresenta excelente biocompatibilidade e segurança. É compatível com uma variedade de materiais à base de resina e pode ser usado com segurança em produtos de higiene bucal sem causar quaisquer efeitos adversos nos tecidos bucais ou na saúde geral.
- Atividade de amplo espectro:Materiais à base de grafeno exibem atividade antimicrobiana de amplo espectro,capaz de atingir uma ampla gama de bactérias, incluindo cepas Gram-positivas e Gram-negativas. Eles mostraramtaxas antibacterianas de 99,9%contra Escherichia coli, Staphylococcus aureus e Candida albicans. Isso os torna versáteis e aplicáveis em diversas condições de saúde bucal.
O mecanismo antibacteriano do grafeno é o seguinte:
O mecanismo antibacteriano do grafenofoi extensivamente estudado por uma equipe colaborativa internacional. Incluindo os pesquisadores da Academia Chinesa de Ciências, do IBM Watson Research Center e da Universidade de Columbia. Eles fizeram progressos significativos no estudo dos mecanismos moleculares da interação entre o grafeno e as membranas celulares bacterianas. Artigos recentes sobre este tópico foram publicados na revista “Nature Nanotechnology”.
De acordo com a pesquisa da equipe, o grafeno tem a capacidade de romper as membranas celulares bacterianas, levando ao vazamento de substâncias intracelulares e à morte bacteriana. Esta descoberta sugere que o grafeno poderia servir potencialmente como um “antibiótico” físico não resistente. O estudo revela ainda que o grafeno não apenas se insere nas membranas das células bacterianas, causando cortes, mas também extrai moléculas de fosfolipídios diretamente da membrana, perturbando assim a estrutura da membrana e matando as bactérias. Experimentos de microscopia eletrônica forneceram evidências diretas de extensas estruturas vazias nas membranas celulares bacterianas após interagirem com o grafeno oxidado, apoiando os cálculos teóricos. Este fenômeno de extração de moléculas lipídicas e ruptura de membrana oferece um novo mecanismo molecular para a compreensão da citotoxicidade e atividade antibacteriana de nanomateriais. Também facilitará futuras pesquisas sobre os efeitos biológicos dos nanomateriais de grafeno e suas aplicações na biomedicina.
A aplicação antibacteriana de grafeno na indústria de escovas de dente:
Devido às vantagens acima dos materiais compósitos de grafeno, o mecanismo e a aplicação antibacteriana do grafeno têm atraído grande interesse de pesquisadores e profissionais de indústrias relacionadas.
Escovas de dente antibacterianas de grafeno, introduzido porO grupo MARBON utiliza cerdas especialmente projetadas feitas de materiais nanocompósitos de grafeno. Assim, pode inibir eficazmente o crescimento e a reprodução de bactérias, reduzindo assim o risco de doenças bucais.
As cerdas são macias mas resistentes, permitindo uma limpeza suave dos dentes e gengivas, ao mesmo tempo que protegem o esmalte e a saúde das gengivas. A escova de dentes também possui um design de cabo ergonômico que proporciona uma pegada confortável e um uso conveniente.
Acreditamos firmemente que esta escova de dentes antibacteriana proporcionará uma experiência de cuidado bucal excepcional. Pode efetivamente remover placa dentária e restos de alimentos. Além disso, fornece proteção antibacteriana de longa duração, garantindo que sua cavidade oral permaneça fresca e saudável.
Conclusão:
As escovas dentais antibacterianas de grafeno representam o mais recente avanço na aplicação de materiais de grafeno no campo antibacteriano. Com o seu vasto potencial, as escovas de dentes antibacterianas de grafeno estão preparadas para revolucionar os cuidados orais, proporcionando aos indivíduos uma experiência de cuidados orais mais saudável e confortável. À medida que a investigação sobre materiais de grafeno avança, as escovas de dentes antibacterianas de grafeno desempenharão um papel cada vez mais significativo na promoção da saúde e do bem-estar oral.
Horário da postagem: 02 de maio de 2024