Ludzkość z drobnoustrojami ma ambiwalentne relacje. Szanujemy te, które są pożyteczne. Ba, bez niektórych nie jesteśmy w stanie normalnie żyć (mowa o was, mikroby przewodu pokarmowego). Ale też nie przestajemy poszukiwać nowych sposobów na uprzykrzenie życia pozostałym. W ramach cyklu Eureka DGP w ciągu ostatnich dziewięciu lat opisaliśmy przynajmniej kilka wynalazków, które ograniczały rozwój mikrobów.
Reklama
Własny pomysł mają także naukowcy z Sieci Badawczej Łukasiewicz - Instytutu Przemysłu Skórzanego w Łodzi. Zadali sobie pytanie: jaki związek chemiczny warto opracować, by nadawał się jako dodatek przeciwdrobnoustrojowy np. do klejów czy tkanin? Odpowiedzią okazała się ciecz jonowa - nazwa, której nie zawahałby się użyć scenarzysta „Star Treka” („Kapitanie! Proszę uważać! To ciecz jonowa!”).
- Nasz dodatek ma tą zaletę, że można go używać w stosunkowo małych ilościach. W przypadku kleju wystarczy 1,2 proc., w przypadku tkanin - 1,5 proc., by zaczął działać w pożądany sposób - mówi dr inż. Katarzyna Ławińska, kierownik prac nad projektem. - Co więcej, wynalazek niesie również korzyści ekonomiczne, bo alternatywną metodą ograniczania wzrostu drobnoustrojów na powierzchniach i w materiałach jest domieszkowanie srebra, a to przecież metal szlachetny - dodaje badaczka.
Czym właściwie jest ciecz jonowa? To płyn, który składa się wyłącznie z jonów, czyli atomów i cząsteczek naładowanych elektrycznie (w stanie „normalnym” atomy i cząsteczki są elektrycznie obojętne). Nauka zna takie ciecze od dawna, a najprostszym przykładem jest sól kuchenna w stanie ciekłym (nie rozpuszczona). I choć to substancja, z którą styczność ma każdy, to nie każdy może pozbawić ją formy ciała stałego - potrzebna do tego jest temperatura powyżej 800 st. Celsjusza.
Ponieważ jony występują w dwóch odmianach - naładowane ujemnie (aniony) i naładowane dodatnio (kationy), toteż ciecz jonową można postrzegać jako mieszaninę dwóch komponentów: anionowego i kationowego. - Ważną ich zaletą jest to, że możemy projektować ich właściwości fizyczne, dobierając odpowiednio kation i anion - tłumaczy dr Iwona Masłowska-Lipowicz z Łukasiewicza. Tak właśnie zrobili łódzcy badacze w poszukiwaniu swojego przeciwdrobnoustrojowego dodatku.
Reklama
Za punkt wyjścia naukowcom posłużył związek chemiczny, który od dawna wykorzystuje się jako środek dezynfekujący - chlorowodorek poliheksametylenu biguanidyny - to załatwiało część przeciwdrobnoustrojową. Teraz trzeba było go jeszcze zmodyfikować w taki sposób, żeby nie był rozpuszczalny w wodzie - w końcu nie chcielibyśmy środka uprzykrzającego życie bakteriom, który może wypłukać np. deszcz.
- Chodziło nam o to, żeby nie wymyślać czegoś, co zmienia proces produkcji i wiązałoby się z nakładami finansowymi, np. zmienianiem linii technologicznej. Innymi słowy: staraliśmy się o duży efekt innowacyjny przy niedużych inwestycjach w zaplecze - tłumaczy dr inż. Ławińska. - Eksperymentowaliśmy także z różnymi postaciami dodatków, od cieczy po proszki - dodaje. Ostatecznie wybór padł na jon rodankowy (składający się z siarki, węgla i azotu). W ten sposób powstał rodanek poliheksametylenu biguanidyny, poszukiwany przez naukowców dodatek. Wstępne badania mikrobiologiczne wykazały, że faktycznie powstrzymuje rozwój mikrobów.
Badacze z Łukasiewicza, pracując nad wynalazkiem, mieli na uwadze potrzeby potencjalnych odbiorców dodatku z otoczenia przemysłowego. Tak się złożyło, że zainteresowanie wynalazkiem wyraziła firma zajmująca się m.in. produkcją taśm uszczelniających do instalacji wentylacyjnych. Taka taśma wykorzystywana jest do uszczelniania trudno dostępnych miejsc, które trudno przeczyścić. Jak się okazało, opracowany przez naukowców rodanek doskonale nadaje się jako dodatek do kleju używanego w takich produktach.
- Nasz dodatek był kompatybilny z klejem wykorzystywanym przez tę firmę, a przy tym nie pogarszał właściwości samego kleju. Kompatybilny to znaczy, że mieszał się dobrze z klejem, w przeciwieństwie do innych, które tworzyły z klejem niejednorodną mieszaninę lub po procesie mieszania i ochłodzenia skraplały się, powodując tym samym nierównomierne rozprowadzenie substancji w całej masie kleju - mówi dr Masłowska-Lipowicz. ©℗
Eureka! DGP

Trwa dziewiąta edycja konkursu „Eureka! DGP - odkrywamy polskie wynalazki”. Do udziału zaprosiliśmy polskie uczelnie, instytuty badawcze i jednostki naukowe PAN. Od dziś do czerwca w Magazynie DGP będziemy opisywać wynalazki nominowane przez naszą redakcję do nagrody głównej. Rozstrzygnięcie konkursu nastąpi na specjalnej gali pod koniec czerwca, zaś podsumowanie cyklu ukaże się w Magazynie DGP. Główną nagrodą jest 30 tys. zł dla zespołu, który pracował nad zwycięskim wynalazkiem, ufundowane przez Mecenasa Polskiej Nauki - firmę Polpharma, oraz kampania promocyjna dla uczelni lub instytutu o wartości 50 tys. zł w mediach INFOR PL SA (wydawcy Dziennika Gazety Prawnej), ufundowana przez organizatora. Strona internetowa konkursu: eureka.dziennik.pl