ประสิทธิพลังการยับยั้งเชื้อจุลินทรีย์ของผลิตภัณฑ์พอลิเมอร์ที่มีการเติมอนุภาคโลหะเงินระดับนาโน

Antimicrobial Efficacy of Nano-Silver Incorporated Polymer Products

Name: เวชยันต์ ป้องนพ

Name: Wedchayan Pongnop

keyword: พอลิไวนิลคลอไรด์

Abstract: งานวิจัยนี้ศึกษาความสามารถในการต้านเชื้อแบคทีเรียของวัสดุพอลิเมอร์ชนิดพอลิเอทิลีน (Polyethtlene, PE) พอลิสไตรีน (Polystyrene, PS) พอลิเอทิลีนเทเรฟทาเลต (Polyethylene terephthalate, PET) และพอลิไวนิลคลอไรด์ (Polyvinylchloride, PVC) ที่ตรึงอนุภาคเงินด้วย กระบวนการที่แตกต่างกัน 2 ชนิด ได้แก่ วัสดุเคลือบซึ่งเตรียมจากการพ่นเคลือบอนุภาคเงิน (Silver nonoparticles) ลงบนพื้นผิวของแผ่นฟิมล์พอลิเมอร์ที่ขึ้นรูปจากวิธีการอัดขึ้นรูปด้วยความร้อน และ วัสดุผสม ซึ่งเตรียมจากการพ่นเคลือบอนุภาคเงินลงบนวัตถุดิบพอลิเมอร์ และขึ้นรูปวัสดุที่ผ่านการ ผสมแล้วด้วยวิธีการอัดขึ้นรูปด้วยความร้อน โดยศึกษาปัจจัยของวิธีการตรึงอนุภาคเงิน ชนิดพอลิเมอร์ ปริมาณอนุภาคเงิน เวลาการทดสอบการต้านเชื้อแบคทีเรีย และชนิดของแบคทีเรียทดสอบ Escherichia coli และ Staphylococcus aureus ซึ่งในงานวิจัยนี้ใช้วิธีการทดสอบ 2 วิธีคือ การทดสอบ ขอบเขตการยับยั้งเชื้อแบคทีเรีย (Test of inhibition zone) ด้วยวิธีการทดสอบแบบฮาโล (Halotest) และการนับจำนวนเชื้อแบคทีเรียที่มีชีวิตอยู่ (Plate count agar technique, PCA) ซึ่งอ้างอิงตาม มาตรฐาน ASTM E 2149 จากการศึกษาพบว่าอนุภาคเงินบริสุทธิ์สามารถสร้างขอบเขตการยับยั้งเชื้อ แบคทีเรียได้โดยมีรัศมีการยับยั้งเชื้อเท่ากับ 0.5 มิลลิเมตร ในขณะที่อนุภาคเงินที่ถูกตรึงกับวัสดุ พอลิเมอร์ไม่สามารถสร้างขอบเขตการยับยั้งเชื้อแบคทีเรียได้ สำหรับการทดสอบโดยการนับจำนวน เชื้อแบคทีเรียที่มีชีวิตอยู่พบว่าอัตราการเจริญของเชื้อแบคทีเรีย E. coli ที่ทดสอบกับชิ้นงานพอลิเมอร์ ที่ไม่ได้ตรึงด้วยอนุภาคเงินมีลำดับจากมากไปน้อยคือ PE > PS > PET > PVC ความสามารถในการต้านเชื้อแบคทีเรียของวัสดุเคลือบพบว่าวัสดุเคลือบทุกชนิดมีความสามารถใน การลดปริมาณเชื้อที่มีชีวิตอยู่ได้ถึงร้อยละ 99.9 ที่เวลาการทดสอบตั้งแต่ 150 นาทีขึ้นไปโดยใช้ความ เข้นข้นการพ่นเคลือบอนุภาคเงิน 50 ppm สำหรับวัสดุเคลือบชนิดพอลิเอทิลีน และ 75 ppm สำหรับ วัสดุเคลือบชนิดพอลิสไตรีน พอลิไวนิลคลอไรด์ และพอลิเอทิลีนเทเรฟทาเลต ซึ่งวัสดุเคลือบทุกชนิด มีพฤติกรรมการต้านเชื้อแบบ "การทำลายเซลล์แบคทีเรีย" (Bactericidal behaviour) ยกเว้นวัสดุเคลือบ ชนิดพอลิเอทิลีนที่ความเข้มข้นการพ่นเคลือบ 25 ppm เท่านั้นที่พฤติกรรมการต้านเชื้อแบบ "การยับยั้งการเจริญของเซลล์แบคทีเรีย" (Bacteriostatic behaviour) ความสามารถในการต้านเชื้อแบคทีเรียของวัสดุผสมพบว่า วัสดุผสมแต่ละชนิดมีความสามารถในการ ลดปริมาณของเชื้อที่มีชีวิตอยู่ได้ร้อยละ 43.3 81.2 83.7 และ 99.9 สำหรับวัสดุผสมชนิดพอลิเอทิลีน เทเรฟทาเลต พอลิสไตรีน พอลิเอทิลีน และพอลิไวนิลคลอไรด์ตามลำดับ โดยใช้ความเข้มข้นอนุภาค เงิน 100 ppm ที่เวลาการทดสอบ 210 นาที โดยพฤติกรรมการต้านเชื้อของวัสดุผสมทุกชนิดเป็นแบบ "การยับยั้งการเจริญของเซลล์แบคทีเรีย" เท่านั้น นอกจากนี้วัสดุผสมชนิดพลิเอทิลีนสามารถ ออกฤทธิ์ต้านเชื้อ E. coli ได้ดีกว่าเชื้อ S. aureus สำหรับการปลดปล่อยธาตุหรือสารประกอบเงินด้วย การวิเคราะห์ธาตุเงินที่ปลดปล่อยออกมาจากวัสดุผสมด้วยเทคนิค Atomic Absorption Spectrometry พบว่าวัสดุผสมชนิดพอลิเอทิลีนสามารถปลดปล่อยซิลเวอร์อิออนได้น้อยกว่าวัสดุผสมชนิด พอลิไวนิลคลอไรด์

Abstract: Antimicrobial efficacies of vanous polymers: namely; polyethylene (PE), polystyrene (PS), polyethylene terephthalate (PET) and polyvinyl chloride (PVC) containing silver nanoparticles were qualitatively and quantitatively assessed under a wide range of testing conditions. The effects of silver nanoparticle content and silver-polymer contact time were of our main interests through halo test and plate-count-agar (PCA) method using Escherichia coli and Staphylococcus aureus as testing bacteria. Two different methods were used for incorporating the silver nanoparticles into the thermoplastics, these being spray-coating onto the polymeric surface (coated polymers) and dry blending in the polymer matrices (blended polymers). The experimental results suggested that the radial inhibition zones were created at 0.5 mm by pure silver nanoparticles, while those for the silver nanoparticles incorporated polymers were not seen. The growth rates of E. coli with neat polymers decreased in the order of PE > PS > PET> PVC In the case of silver nanoparticles coated polymers, the results suggested that coating silver nanoparticles onto all types of polymeric substrates could reduce E. coli up to 99.9 %, different polymer showing different optimum contents of nano-silver content to achieve the maximum percentage of bacterial reduction. The optimum contact times for all polymers were 150 minutes. The optimum silver concentration for PE was 75 ppm, but that for PS, PET and PVC was 50ppm. In addition, all silver coated polymers showed a bactericidal behavior, which was referred to as permanent cell damage by active species, except for 25ppm silver coated PE. In the case of silver nanoparticles blended polymers, the results suggested that the percentage bacterial reduction were 43.3, 81.2, 83.7 and 99.9% for PET, PS, PE and PVC, respectively, under the optimum silver concentration of 100 ppm and 210 minute contact time. All silver blended polymers showed a bacteriostatic behavior, which was referred to as inhibition of cell growth or reversible cell damage by active species. In addition, the E. coli, are more sensitive to silver addition than the S. aureus. The Atomic Absorption Spectrometry (AAS) results showed that the releasing rate of silver particles in the silver blended PE samples was lower than that in the blended PVC samples.

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี. สำนักหอสมุด

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: info.lib@mail.kmutt.ac.th

Name: ณรงค์ฤทธิ์ สมบัติสมภพ

Role: อาจารย์ที่ปรึกษา

Created: 2552

Modified: 2554-08-07

Issued: 2554-07-20

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: MT384

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: เทคโนโลยีวัสดุ

Grantor: มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	MT384.pdf	2.42 MB	168	2025-01-08 13:28:05
2	MT384ab.pdf	39.77 KB	80	2025-01-08 13:27:55

ใช้เวลา

0.035482 วินาที