Roestvrij staal is de gouden standaard voor keukenapparatuur en kookgerei, omschreven als modern en strak. Maar bacteriën kunnen groeien op roestvrijstalen oppervlakken, voedsel besmetten. De huidige coatings die op de markt verkrijgbaar zijn, zijn prijzig en mogelijk schadelijk, dus hebben wetenschappers nu een betaalbare gespecialiseerde polymeercoating ontwikkeld voor dergelijke oppervlakken die ze kunnen opladen met bleekbehandelingen.

De onderzoekers presenteren hun resultaten op de 255e National Meeting &Exposition van de American Chemical Society (ACS).

"Ik merkte dat roestvrij staal veel wordt gebruikt in de gezondheidszorg en voor voedselverwerking, maar er is niet veel onderzoek gedaan om te voorkomen dat bacteriën op deze oppervlakken groeien, "Buket Demir, doctoraat zegt.

Huidige pogingen om dergelijke bacteriële groei te voorkomen, omvatten zilver- of koperionen, wat prijzig kan zijn. "In aanvulling, zilver en koper zijn meestal gelegeerd in het metaal, en ze zijn weggestopt, dus ze zijn niet erg effectief, Demir merkt op. "Er is ook een gezondheidsrisico bij het gebruik van zilver." Zilver zou uit het roestvrij staal kunnen uitlogen en in voedsel terechtkomen dat later wordt geconsumeerd, ze zegt.

Wetenschappers hebben eerder moleculen, N-halamines genaamd, aan textiel toegevoegd vanwege hun antimicrobiële eigenschappen, omdat het gemakkelijk is om deze stoffen aan katoen te hechten. N-halamines zijn een groep verbindingen die een of meer stikstof-halogeen covalente bindingen hebben. Deze verbindingen zijn betaalbaar, chemisch stabiel en niet giftig voor mensen. Demir, een postdoctoraal onderzoeker in het lab van Dave Worley, doctoraat, aan de Auburn-universiteit, wil het gebruik van N-halamines uitbreiden naar de medische en voedingsindustrie.

Andere groepen hebben N-halaminepolymeren met behulp van een bindmiddel aan roestvrijstalen oppervlakken gekoppeld, maar Worley's team heeft nu laten zien, Voor de eerste keer, dat N-halamine direct op roestvrij staal kan worden bevestigd. Om dit te doen, de onderzoekers ruwden het oppervlak eerst op met waterstofperoxide en zwavelzuur. Hierdoor ontstaan ​​negatief geladen zuurstofgroepen op het oppervlak waaraan het N-halaminepolymeer zich via een chemische reactie kan hechten. Toen de onderzoekers bacteriën op het gecoate oppervlak plaatsten, de microben groeiden niet. Demir testte vele soorten bacteriën, waaronder E. coli en Staphylococcus aureus, die veelvoorkomende boosdoeners zijn die betrokken zijn bij veel uitbraken van door voedsel overgedragen bacteriën in voedselverwerkingsfaciliteiten. Alle geteste bacteriën werden gedood binnen 15 minuten nadat ze in contact kwamen met het behandelde oppervlak.

Vroege testen toonden aan dat de N-halaminepolymeercoating effectief was voor vijf ronden van het doden van bacteriën voordat het een deel van die activiteit verloor. Verder, Demir zegt, "we zouden de antibacteriële activiteit van het gecoate oppervlak kunnen regenereren door het eenvoudig af te vegen met een verdunde bleekoplossing."

" Bleekmiddel bevat chloor, een halogeen, die op zichzelf extreem onstabiel is; echter, wanneer gehecht aan het N-halaminepolymeer, het wordt stabiel, " merkt Demir op. "Als bacteriën in contact komen met het behandelde oppervlak, het chloor komt vrij, het doden van de bacteriën." Ze zegt dat het project zich nog in de beginfase van ontwikkeling bevindt, maar ze hoopt dat de coating ooit in keukens over de hele wereld kan worden gebruikt.

Toekomstplannen omvatten het gebruiksvriendelijker manipuleren van het oppervlak van roestvrij staal. "De grootste uitdaging is het opruwen van het oppervlak van het roestvrij staal. Hoewel dit eenvoudig in het laboratorium kan, het zou niet gemakkelijk worden gedaan in een fabriek, Worley stelt. "We hebben een betere manier nodig om N-halamines aan het oppervlak te hechten, en we hebben enkele ideeën over hoe we dat kunnen doen." De onderzoekers moeten ook toxiciteitstesten op monsters uitvoeren om de veiligheid van de gecoate oppervlakken te onderzoeken en eventuele biofilms te onderzoeken die zich kunnen ontwikkelen. "Een antimicrobieel oppervlak in een voedselverwerkingsfabriek is hard nodig, en het zou een revolutie teweeg kunnen brengen in de industrie, ' zegt Worley.