Istraživači sa Univerziteta Centralne Floride razvili su dezinficijens na bazi nanočestica koji može kontinuirano ubijati viruse na površini do 7 dana – otkriće koje može postati moćno oružje protiv COVID-19 i drugih patogenih virusa u nastajanju.
Istraživanje je objavljeno ove sedmice u časopisu ACS Nano Američkog hemijskog društva od strane multidisciplinarnog tima stručnjaka za viruse i inženjering sa univerziteta i šefa tehnološke kompanije u Orlandu.
U ranim danima pandemije, Christina Drake, studentica UCF-a i osnivačica Kismet Technologies, bila je inspirirana nakon odlaska u trgovinu kako bi razvila sredstva za dezinfekciju. Tamo je videla radnika kako prska dezinfekciono sredstvo na ručku frižidera, a zatim je odmah obrisala sprej.
„U početku mi je ideja bila da razvijem dezinfekciono sredstvo sa brzim dejstvom“, rekla je, „ali smo razgovarali sa potrošačima – kao što su doktori i stomatolozi – da saznamo koje dezinfekciono sredstvo zaista žele. Za njih je najvažnije šta je trajno. Nastavit će dezinficirati područja visokog kontakta kao što su ručke na vratima i podovi još dugo nakon nanošenja.”
Drake je sarađivao sa dr. Sudipta Seal, UCF inženjerom materijala i stručnjakom za nanonauku, i dr. Griffom Parksom, virologom, istraživačkim saradnikom dekanom Medicinskog fakulteta i dekanom Burnett škole biomedicinskih nauka. Uz finansiranje Nacionalne naučne fondacije, Kismet Tech-a i Florida High-Tech Corridora, istraživači su kreirali dezinficijens napravljen od nanočestica.
Njegov aktivni sastojak je dizajnirana nanostruktura nazvana cerij oksid, poznata po svojim regenerativnim antioksidativnim svojstvima. Nanočestice cerijevog oksida modifikovane su malom količinom srebra kako bi bile efikasnije protiv patogena.
„Radi i u hemiji i u mašinama“, objašnjava Seal, koji studira nanotehnologiju više od 20 godina. “Nanočestice emituju elektrone kako bi oksidirale virus i učinile ga neaktivnim. Mehanički, oni se također vežu za virus i pucaju na površinu poput balona."
Većina dezinfekcionih maramica ili sprejeva dezinfikuje površinu u roku od tri do šest minuta nakon upotrebe, ali nema rezidualnog efekta. To znači da površinu treba više puta brisati kako bi bila čista kako bi se izbjegla infekcija višestrukim virusima kao što je COVID-19. Formulacija nanočestica zadržava svoju sposobnost da inaktivira mikroorganizme i nastavlja dezinficirati površinu do 7 dana nakon jedne primjene.
“Dezinficijensi pokazuju veliku antivirusnu aktivnost protiv sedam različitih virusa”, objasnio je Parks, a njegova laboratorija je odgovorna za testiranje otpornosti formule na “rječnik” virusa. “Ne samo da je pokazao antivirusna svojstva protiv koronavirusa i rinovirusa, već se pokazao i učinkovit protiv raznih drugih virusa različite strukture i složenosti. Nadamo se da će sa ovom neverovatnom sposobnošću ubijanja, ovo dezinfekciono sredstvo postati i veoma efikasno sredstvo protiv drugih virusa u nastajanju.”
Naučnici vjeruju da će ovo rješenje imati značajan utjecaj na zdravstveno okruženje, posebno smanjenje učestalosti bolničkih infekcija – kao što su Staphylococcus aureus (MRSA), Pseudomonas aeruginosa i Clostridium difficile – One će uzrokovati infekcije koje pogađaju više od jedna trećina pacijenata primljena u američke bolnice.
Za razliku od mnogih komercijalnih dezinficijensa, ova formula ne sadrži štetne kemikalije, što pokazuje da je sigurna za korištenje na bilo kojoj površini. Prema zahtjevima američke Agencije za zaštitu okoliša, regulatorni testovi na iritaciju stanica kože i očiju nisu pokazali štetne efekte.
“Mnoga sredstva za dezinfekciju u domaćinstvu koja su trenutno dostupna sadrže hemikalije koje su štetne za tijelo nakon višekratnog izlaganja”, rekao je Drake. “Naši proizvodi bazirani na nanočesticama imat će visok nivo sigurnosti, što će igrati važnu ulogu u smanjenju ukupne izloženosti ljudi hemikalijama.”
Potrebno je više istraživanja prije nego proizvodi uđu na tržište, zbog čega će se sljedeća faza istraživanja fokusirati na performanse dezinficijensa u praktičnim primjenama izvan laboratorija. Ovaj rad će proučavati kako na dezinfekciona sredstva utječu vanjski faktori kao što su temperatura ili sunčeva svjetlost. Tim je u pregovorima s lokalnom bolničkom mrežom kako bi testirali proizvod u njihovim ustanovama.
Drake je dodao: “Također istražujemo razvoj polutrajnog filma kako bismo vidjeli možemo li pokriti i zapečatiti bolničke podove ili kvake na vratima, područja koja treba dezinficirati, ili čak područja koja su aktivno i kontinuirano u kontaktu.”
Seal se pridružio UCF-ovom Odsjeku za nauku o materijalima i inženjerstvu 1997. godine, koji je dio UCF škole za inženjerstvo i računarstvo. Služi na medicinskom fakultetu i član je UCF protetske grupe Biionix. Bivši je direktor UCF Nano naučno-tehnološkog centra i Centra za naprednu obradu i analizu materijala. Doktorirao je inženjerstvo materijala na Univerzitetu u Wisconsinu, sa diplomom iz biohemije, a postdoktorski je istraživač u Nacionalnoj laboratoriji Lawrence Berkeley na Univerzitetu Kalifornije, Berkeley.
Nakon što je 20 godina radio na medicinskoj školi Wake Forest, Parkes je 2014. došao na UCF, gdje je bio profesor i šef Odsjeka za mikrobiologiju i imunologiju. Doktorirao je. doktorirao biohemiju na Univerzitetu Wisconsin i istraživač je Američkog društva za rak na Univerzitetu Northwestern.
Koautor istraživanja su Candace Fox, postdoktorska istraživačica sa UCF School of Medicine, Craig Neal sa UCF School of Engineering and Computer Science, i diplomirani studenti Tamil Sakthivel, Udit Kumar i Yifei Fu sa UCF School of Engineering and Computer Science .
Materijale obezbijedio Univerzitet Centralne Floride. Originalno djelo je Christine Senior. Napomena: Sadržaj se može uređivati prema stilu i dužini.
Dobijte najnovije vijesti iz nauke putem besplatnog biltena e-pošte ScienceDaily, koji se ažurira svakodnevno i sedmično. Ili provjerite svaki sat ažurirane vijesti u vašem RSS čitaču:
Recite nam šta mislite o ScienceDaily-u – pozdravljamo i pozitivne i negativne komentare. Ima li problema s korištenjem ove web stranice? problem?
Vrijeme objave: Sep-10-2021