Co więcej, system ten jest w pełni skalowalny do każdego innego rozpuszczalnego leku, ponieważ cały roztwór pozostaje uwięziony w żelu kompozytowym ZnO-chitozan [43]. Zakażenie dróg moczowych związanych z cewnikiem jest najczęstszą infekcją szpitalną. Opracowano impregnację cewników moczowych kombinacją ryfampicyny, sparfloksacyny i triklosanu. Uwalnianie leków z silikonowych segmentów cewnika trwało ponad miesiąc. Cewniki przeciwdrobnoustrojowe mogą zapobiegać kolonizacji Proteus mirabilis, Staphylococcus aureus i Escherichia coli przez 7–12 tygodni. Nasycone cewniki mogą zmniejszać związane z cewnikiem zakażenie dróg moczowych zarówno podczas krótkotrwałego, jak i długotrwałego stosowania cewnika moczowego [44].
Należy także wspomnieć o metalach jak srebro, które mogą być toksyczne dla bakterii, wykazując działanie biobójcze w wyjątkowo niskich stężeniach lub takich jak miedź, mogące być również śmiertelne powyżej pewnego progu, pomimo ich znaczenia w biochemii organizmów. Ze względu na tę aktywność biobójczą metale były od stuleci szeroko stosowane jako środki przeciwdrobnoustrojowe w rolnictwie, opiece zdrowotnej i ogólnie w przemyśle. Związki metali, tlenków lub soli na bazie miedzi i srebra należą do najczęściej stosowanych środków przeciwdrobnoustrojowych w tym kontekście.
Tworzywa antybakteryjne najczęściej wzbogacone są o antybakteryjny dodatek w postaci nanocząstek srebra. Nanocząstki zapewniają zabezpieczenie w aplikacjach spożywczych, jednak nie jest to zabezpieczenie wystarczające w przypadku licznych zastosowań medycznych jak i po wielokrotnym przetwórstwie na przykład w druku przestrzennym. Tworzywa tego typu, zawdzięczają swoje antybakteryjne działanie uwolnieniu jonów srebra, przez co działają zarówno na Gram-dodatnie, jak i Gram-ujemne bakterie. Niszczą fizycznie komórki, co umożliwia tworzenie odporności bakteryjnej i często ma miejsce przy substancjach aktywnych organicznie. Istotnym czynnikiem limitującym stosowanie nanosrebra jest jednak relatywnie wysoka cena modyfikatora. Substancja aktywna jest homogenicznie rozmieszczona w tworzywie, więc antybakteryjne działanie zapewnione jest niezależnie od ścierania materiału. Aktywność tej substancji nie zmienia się z czasem, więc tym samym gwarantuje trwały efekt. Coraz więcej prac badawczych poświęconych jest zastosowaniu nanokrzemionki w materiałach antybakteryjnych, zwłaszcza w stosunku do bakterii cechujących się wysoką odpornością na antybiotyki.
Technologia przetwórstwa tworzyw, zwłaszcza druku przestrzennego, wymaga materiałów, które przy wysokich temperaturach i narażeniu na działanie promieniowania ultrafioletowego są trwałe i nie ulegają degradacji. Takich właściwości wymagają w szczególności elementy wystawione na działanie warunków atmosferycznych w nasłonecznionych obszarach.
Z literatury znane są liczne materiały do druku przestrzennego. Takim powszechnie stosowanym materiałem jest przykładowo polilaktyd - PLA - polimer należący do grupy poliestrów alifatycznych, wytwarzany z surowców naturalnych jak np. mączka kukurydziana, dzięki czemu jest on w pełni biodegradowalny. Polimer ten posiada właściwości podobne do akrylonitrylo-butadieno-styrenu - ABS, ale jest bardziej kruchy. Może być wykorzystywany z nim wymiennie, chyba że nie pozwala na to specyfika określonej drukarki. W procesie druku nie wymaga podgrzewanego stołu, ponieważ nie kurczy się w trakcie ochładzania. Tworzywo to nadaje się do szybkich, ozdobnych wydruków.
Innym, znacznie bardziej zaawansowanym tworzywem stosowanym w druku przestrzennym jest poliwęglan. Jest to termoplastyczne tworzywo o bardzo dobrych własnościach mechanicznych i dużej przezroczystości. Jego twardość i odporność na ściskanie jest zbliżona do aluminium. Poliwęglan jest stosowany wszędzie tam, gdzie potrzebne jest przezroczyste tworzywo o wyjątkowo dobrych parametrach mechanicznych. Jest wykorzystywany m.in. przy produkcji szyb odpornych na stłuczenie, butelek dla niemowląt, czy płyt CD. W przypadku druku przestrzennego, jest on stosowany w technologii FDM jako zamiennik dla ABS, jednakże do jego użytkowania potrzebna jest odpowiednio przystosowana drukarka, czego powodem jest wyższa temperatura topnienia materiału. Wydruki z poliwęglanu można wyginać i rozciągać jak twardą gumę (na ile pozwala na to ich konstrukcja), przynajmniej do czasu aż nie pękną lub się złamią.
Na rynku istnieje duże zapotrzebowanie na materiały termoplastyczne, o właściwościach antybakteryjnych, odpornych na działanie wysokich temperatur i promieniowania UV, zwłaszcza mieszanek poliestrowo- poliwęglanowych.
W obecnej sytuacji globalnego zagrożenia epidemiologicznego coraz bardziej istotne staje się stosowanie tworzyw, zwłaszcza w obiektach użyteczności publicznej, o ograniczonej zdolności do powierzchniowego rozwoju biofilmu. Jednym z przykładów producentów takich materiałów jest firma Leon, która stara się wprowadzać do swojego asortymentu tworzywa antybakteryjne i bakteriostatyczne zarówno jako elementy stolarki drzwiowej jak i tworzywowe oraz kompozytowe elementy użytkowe takie jak klamki. Tego typu nowoczesne materiały zwłaszcza bazujące na nanocząstkach tlenku krzemu, miedzi, srebra oraz domieszek wolframu stają się nie tylko komfortem ale koniecznością co pokazały ostatnie wydarzenia.
dr hab. Andrzej Swinarew prof. UŚ, Uniwersytet Śląski
Wydział Nauk Ścisłych i Technicznych, Akademia Wychowania Fizycznego im. J. Kukuczki w Katowicach. Kierownik grupy badawczej TWAIN.
