Oltre l'argento

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18 agosto 2023, 2:32 ET

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BOSTON, 18 agosto 2023 /PRNewswire/ -- Ormai le tecnologie antimicrobiche sono ben note al grande pubblico e vengono applicate a prodotti che vanno dai rivestimenti antimicrobici per proteggere le persone da batteri e virus che persistono su superfici ad alto contatto, alle camicie con infusione antimicrobica e calzini per aiutare a limitare il cattivo odore. Il rapporto di ricerca di mercato di IDTechEx, “Mercato della tecnologia antivirale e antimicrobica 2023-2033”, rileva che, sebbene il campo della tecnologia antimicrobica sia ampio, la maggior parte delle aziende affermate nel settore si concentra su ioni metallici antimicrobici come l’argento. Nonostante il loro alto livello di efficacia, ci sono diversi motivi per guardare oltre l’argento, come le preoccupazioni per il suo impatto ambientale. IDTechEx esamina diversi approcci alternativi nel suo rapporto, seguendo tre temi centrali.

Tecnologie antimicrobiche di origine biologica

Uno degli approcci adottati dalle aziende nello sviluppo di tecnologie antimicrobiche oltre l’argento è quello di cercare ispirazione nella natura. Relativamente poche aziende sono attive in questo ambito e ciascuna si concentra sullo sviluppo del proprio materiale antimicrobico di origine biologica. I recenti lanci di prodotti da parte dei principali attori possono aiutare ad attirare maggiore attenzione su queste alternative di origine biologica, e il marketing spesso si concentra sulla sostenibilità e sull'ecocompatibilità dei materiali. Esempi di prodotti commercializzati includono antimicrobici di origine vegetale come l’acido citrico e gli oli essenziali di timo e menta piperita, tutti noti da decenni per le loro proprietà antimicrobiche.

Un altro approccio a base biologica, non ancora commercializzato, prevede l’uso di peptidi antimicrobici immobilizzati (AMP). Gli AMP sono brevi sequenze di aminoacidi presenti in natura che hanno un'ampia efficacia antimicrobica. Sebbene promettenti, la maggior parte della ricerca e dello sviluppo sugli AMP si concentra su applicazioni terapeutiche. Ad esempio, diversi antibiotici oggi sul mercato sono AMP.

Disinfettanti immobilizzanti

Oltre a immobilizzare gli ioni d’argento, le aziende hanno anche commercializzato tecnologie che sfruttano i disinfettanti comunemente usati. La tecnologia antimicrobica più ampiamente commercializzata basata su questo approccio è, ovviamente, i composti silanici di ammonio quaternario, dove la porzione silanica consente la funzionalizzazione delle superfici con un disinfettante legato covalentemente, l’ammonio quaternario. I Si-quat, come sono anche conosciuti, sono la seconda tecnologia antimicrobica più comune dopo l’argento.

La differenza fondamentale tra gli antimicrobici come l’argento e i disinfettanti è la possibilità di una risposta più rapida ai microrganismi. I disinfettanti agiscono molto più rapidamente degli antimicrobici, nell’ordine di minuti rispetto a ore. Oltre all'utilizzo della chimica della polimerizzazione per immobilizzare i composti disinfettanti, altri approcci includono l'immobilizzazione di depositi da cui i disinfettanti come il perossido di idrogeno possono essere immagazzinati e rilasciati, nonché superfici appositamente progettate per catturare e rilasciare cloro. A differenza del deposito, che può essere esaurito, quest’ultimo approccio consente il rinnovamento regolare della superficie utilizzando disinfettanti contenenti cloro comunemente disponibili.

Generazione di specie reattive dell'ossigeno

Un terzo approccio di interesse è la creazione fotocatalitica di specie reattive dell'ossigeno (ROS). I ROS vengono regolarmente prodotti dagli organismi viventi come parte della loro difesa naturale. Ad esempio, diversi tipi di cellule all’interno del sistema immunitario umano, inclusi neutrofili e fagociti mononucleari, producono ROS per combattere i microrganismi invasori. Le tecnologie antimicrobiche commercializzate che sfruttano l’effetto distruttivo dei ROS utilizzano tipicamente la fotocatalisi per generare i ROS. L’approccio più comune consiste nell’utilizzare il biossido di titanio, che catalizza la reazione dei ROS dopo l’esposizione alla luce UV. Sebbene vi siano molti aspetti positivi associati all’uso del biossido di titanio, come il fatto che non si esaurisce nella creazione di ROS, è ecologico, sostenibile, a basso costo e ha una bassa possibilità di generare resistenza antimicrobica. Il fatto più ovvio è che la superficie funziona solo se esposta ai raggi UV.