블로그

Jun 19, 2024

매우 효율적이고 내구성이 뛰어난 항균 나노복합 직물

Scientific Reports volume 12, Article number: 17332 (2022) Cite this article 2974 Accesses 1 Citations 4 Altmetric Metrics details Healthcare associated infections cause millions of hospitalizations

Scientific Reports 12권, 기사 번호: 17332(2022) 이 기사 인용

2974 액세스

1 인용

4 알트메트릭

측정항목 세부정보

의료 관련 감염으로 인해 매년 수백만 건의 입원과 수십억 달러의 비용이 발생합니다. 이 문제를 해결하기 위한 잠재적인 해결책은 의료용 직물(병원 침구, 가운, 실험복 등)용 항균 섬유를 개발하는 것입니다. 금속 나노입자로 코팅된 직물은 항균 특성을 갖는 것으로 입증되었지만 침출 및 그에 따른 기능 손실, 독성 및 환경 오염의 위험으로 인해 의료 시설에서 채택되지 않았습니다. 이 연구는 새로운 크레스코팅 공정을 사용하여 제작된 항균 아연 나노복합 직물의 개발 및 테스트를 제시합니다. 이 공정에서 아연 나노입자는 다양한 천연 및 합성 직물 내에서 현장에서 성장하여 안전하고 내구성이 뛰어난 나노복합체를 형성합니다. 아연 나노복합 직물은 가장 흔한 그람 양성균과 그람 음성균, 곰팡이 병원체에 대해 24시간 이내에 99.99%(4log10)에서 99.9999%(6log10)의 전례 없는 미생물 감소를 보여줍니다. 또한, 100회 세탁 후에도 항균 활성이 그대로 유지되어 섬유의 높은 수명과 내구성을 입증합니다. 독립적인 피부과 평가를 통해 이 새로운 직물이 자극이 없고 저자극성임을 확인했습니다.

의료 관련 감염(HAI)은 미국에서 병원에서 치료를 받는 동안이나 치료를 받은 후에 환자 31명 중 최소 1명이 감염될 정도로 공중 보건의 주요 문제입니다1. 의료 시설의 직물(커튼, 침구, 작업자 의류, 카펫, 환자 가운, 수건, 가구)은 미생물을 보유하고 SARS-CoV-22,3을 포함한 HAI의 확산을 촉진하는 것으로 알려져 있습니다. 병원 환경의 모든 직물을 정기적으로 청소하고 소독제를 적용하는 것만으로는 전파를 예방하는 데 충분하지 않습니다. 정기적인 세탁을 하더라도 의료종사자의 의복은 8~12시간의 일반적인 작업 일정 이후 상당한 양의 미생물 부하가 있는 것으로 나타났으며, 병원 커튼의 약 92%가 세탁 후 1주일 이내에 병원균을 함유하고 있었습니다4.

이 문제의 규모는 의료 시설을 최대 수용 능력으로 유지하고 더 많은 감염이 확산되기 쉬운 코로나19 팬데믹 이후 더욱 커졌습니다. 미국 병원에서 흔히 볼 수 있는 HAI 중 중심관 관련 혈류 감염(CLABSI), 카테터 관련 요로 감염(CAUTI), 인공호흡기 관련 폐렴은 각각 47%, 19%, 45% 증가했습니다. 이 외에도 질병통제예방센터(CDC)에서는 2020년에 코로나19 팬데믹이 시작되면서 메티실린 내성 황색 포도상구균(MRSA)과 관련된 감염이 증가했다고 보고했습니다5.

미국에서는 병원, 요양원 및 의료 시설에서 SARS-CoV-2의 전염이 두드러져 2020년 3월 18일 현재 미국에서 1037,400명 이상의 의료 종사자가 COVID-19에 감염되었습니다26,7. 의료 종사자들의 초점이 이 문제를 해결하는 데로 옮겨가는 동안, 요양원 사망의 주요 원인 중 일부는 호흡기 감염, 요로 감염(UTI), 위장염, 패혈증, 다제 내성과 관련된 피부 질환과 같이 뒷전으로 밀려났습니다. 박테리아 및 곰팡이 병원체8,9. 이로 인해 이러한 시설은 감염에 대한 "핫스팟"이 되어 이상적으로는 낮은 자본 투자가 필요한 곳에서 전염을 억제하는 자가 소독 항바이러스/항균 섬유가 시급히 필요하게 됩니다.

나노기술과 나노재료의 사용은 차세대 기능성 직물 개발을 위한 가장 유망한 접근 방식 중 하나입니다10,11. 나노물질, 특히 나노입자의 중요성은 증가된 표면 대 부피 비율과 높은 표면 에너지로 인해 이러한 기능이 크게 향상되어 다양한 기능을 부여할 수 있는 능력에 있습니다12. 특히 은 나노입자는 광범위한 항균 특성으로 인해 섬유 산업에서 관심이 높아지고 있습니다. 2004년부터 2011년 사이에 항균 직물의 은 시장 점유율은 9%에서 25%로 증가하여 점차 합성 유기 화합물을 대체했습니다13. 금속 및 금속산화물 나노입자를 직물에 통합하기 위한 여러 가지 방법이 개발되었습니다14. 가장 일반적인 접근법에는 나노입자 용액 분사, 폴리머 또는 고분자 전해질을 이용한 층별 증착, 초음파 화학적 코팅, 플라즈마 증착 및 전기 방사가 포함됩니다.