Approccio verde per migliorare la funzionalità dei tessuti protettivi medici utilizzando NPs di ZnO

Tessuti medici più puliti e sicuri

Camici ospedalieri, mascherine e biancheria sono pensati per proteggere pazienti e operatori sanitari da germi e dalla luce ultravioletta (UV), eppure i tessuti possono indebolirsi, diventare scomodi o perdere i trattamenti protettivi dopo lavaggi ripetuti. Questo studio presenta un metodo delicato e rispettoso dell’ambiente per migliorare i comuni tessuti in cotone e misto cotone–poliestere, in modo che contrastino meglio i microbi e schermino le radiazioni UV, rimanendo al contempo durevoli e adatti all’uso su larga scala in contesti medici.

Perché i tessuti di uso quotidiano necessitano di un aggiornamento

Molte uniformi e tessuti medicali sono realizzati con miscele di cotone e poliestere perché sono resistenti, non si stropicciano facilmente e costano poco. Tuttavia questi materiali tendono a formare pilling, possono risultare ruvidi e offrono solo una protezione intrinseca limitata contro batteri e raggi UV. I metodi tradizionali per aggiungere finiture antimicrobiche o schermanti spesso si basano su agenti chimici aggressivi che possono degradarsi rapidamente con i lavaggi o sollevare problemi ambientali e di sicurezza. Gli autori hanno cercato un approccio più verde che sia compatibile con i processi industriali esistenti, impiegando trattamenti biologici delicati per preparare le superfici dei tessuti e permettere ai particolati protettivi di aderire con maggiore tenuta.

Usare gli strumenti della natura per preparare il tessuto

I ricercatori si sono rivolti agli enzimi — proteine che agiscono come catalizzatori naturali — per “levigare” delicatamente la superficie del tessuto prima di aggiungere piccole particelle di ossido di zinco. Hanno impiegato due tipi di cellulasi, una che lavora meglio in condizioni leggermente acide e l’altra in condizioni neutre, per trattare tessuti in puro cotone e miste cotone–poliestere. Questi enzimi rimuovono le fibre superficiali più libere e rompono parzialmente alcuni legami nelle componenti di cotone e poliestere. Di conseguenza la superficie del tessuto diventa più liscia al tatto ma arricchita di gruppi chimici in grado di attrarre e trattenere particelle metalliche.

Coltivare particelle protettive direttamente sulle fibre

Invece di immergere semplicemente i tessuti in una sospensione di particelle già formate, il gruppo ha generato nanoparticelle di ossido di zinco direttamente su e all’interno del tessuto mediante un processo sol–gel condotto in acqua. Prima, i tessuti trattati con enzimi venivano immersi in una soluzione di sale di zinco, dove i nuovi gruppi superficiali formatisi sulle fibre attiravano ioni zinco. Poi, modificando con cura temperatura e alcalinità, questi ioni venivano convertiti in ossido di zinco solido che cresceva in situ sulle fibre. Le immagini microscopiche hanno mostrato le superfici dei tessuti ricoperte in modo uniforme da uno strato sottile e continuo di piccolissime particelle, mentre l’analisi elementare e la spettroscopia infrarossa hanno confermato la presenza di ossido di zinco effettivamente fissato dopo il trattamento e persino dopo più cicli di lavaggio.

Contrasto ai germi e protezione solare

I tessuti modificati sono stati quindi testati contro diversi microrganismi problematici, inclusi batteri patogeni comuni e un fungo. I campioni attivati con enzimi e successivamente caricati con ossido di zinco hanno mostrato forti riduzioni di microrganismi vitali, anche dopo cinque cicli di lavaggio simulati a livello industriale. Al contrario, i tessuti non trattati e quelli trattati solo con enzimi non hanno evidenziato effetti antimicrobici significativi. Gli stessi tessuti modificati sono stati valutati per la capacità di bloccare la radiazione UV: mentre i cotoni e i misti cotone–poliestere originali offrivano protezione UV da scarsa a modesta, i tessuti trattati con ossido di zinco hanno raggiunto la massima classe di protezione prevista per l’abbigliamento, e questa prestazione è rimasta stabile dopo ripetuti lavaggi. I tessuti attivati con l’enzima efficace in ambiente acido tendevano a trattenere leggermente più particelle e quindi fornivano una protezione un po’ superiore rispetto a quelli trattati con l’enzima neutro.

Cosa significa per il futuro dell’abbigliamento protettivo

In termini semplici, lo studio dimostra che preparare delicatamente i tessuti con enzimi permette loro di ancorare le nanoparticelle di ossido di zinco in modo molto più efficace, creando materiali medici in grado di uccidere germi e schermare i raggi UV dannosi pur resistendo ai lavaggi quotidiani. Poiché l’approccio si basa su processi acquosi e su enzimi già noti all’industria tessile, rappresenta un’alternativa pratica e più ecocompatibile rispetto a metodi chimici aggressivi o ad alta intensità energetica. Questa combinazione di biotecnologia e nanotecnologia potrebbe portare a indumenti protettivi più sicuri e durevoli per operatori sanitari e pazienti, senza compromettere comfort o responsabilità ambientale.

Citazione: Zagloul, T.M., Hassan, T.M. & Al-Balakocy, N.G. Green approach for improving functionality of medical protective textiles using ZnO NPs. Sci Rep 16, 8491 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39660-8

Parole chiave: tessuti medicali, tessuti antimicrobici, nanoparticelle di ossido di zinco, finitura ecocompatibile, abbigliamento protettivo UV