Cercetătorii de la Universitatea din Florida Centrală au dezvoltat un dezinfectant pe bază de nanoparticule care poate ucide în mod continuu virușii de la suprafață timp de până la 7 zile - o descoperire care poate deveni o armă puternică împotriva COVID-19 și a altor viruși patogeni emergenti.
Cercetarea a fost publicată săptămâna aceasta în jurnalul ACS Nano al Societății Chimice Americane de o echipă multidisciplinară de experți în virus și inginerie de la universitate și șeful unei companii de tehnologie din Orlando.
În primele zile ale pandemiei, Christina Drake, alumnă UCF și fondatoare a Kismet Technologies, a fost inspirată după o călătorie la magazinul alimentar pentru a dezvolta dezinfectanți. Acolo, ea a văzut un muncitor care pulverizează dezinfectant pe mânerul frigiderului și apoi a șters imediat spray-ul.
„Inițial, ideea mea a fost să dezvolt un dezinfectant cu acțiune rapidă”, a spus ea, „dar am discutat cu consumatorii, cum ar fi medici și stomatologi, pentru a afla ce dezinfectant își doresc cu adevărat. Pentru ei Cel mai important lucru este ceea ce este de durată. Va continua să dezinfecteze zonele cu contact ridicat, cum ar fi mânerele ușilor și podelele, pentru o lungă perioadă de timp după aplicare.”
Drake a colaborat cu Dr. Sudipta Seal, un inginer de materiale UCF și expert în nanoștiință, și cu Dr. Griff Parks, virolog, decan asociat de cercetare al Școlii de Medicină și decan al Școlii de Științe Biomedicale Burnett. Cu finanțare de la Fundația Națională pentru Știință, Kismet Tech și Coridorul High-Tech din Florida, cercetătorii au creat un dezinfectant proiectat cu nanoparticule.
Ingredientul său activ este o nanostructură proiectată numită oxid de ceriu, cunoscută pentru proprietățile sale antioxidante regenerative. Nanoparticulele de oxid de ceriu sunt modificate cu o cantitate mică de argint pentru a le face mai eficiente împotriva agenților patogeni.
„Funcționează atât în chimie, cât și în mașini”, explică Seal, care studiază nanotehnologia de mai bine de 20 de ani. „Nanoparticulele emit electroni pentru a oxida virusul și a-l face inactiv. Din punct de vedere mecanic, se atașează de virus și rup suprafața ca un balon de explozie.”
Majoritatea șervețelelor sau spray-urilor dezinfectante vor dezinfecta suprafața în trei până la șase minute după utilizare, dar nu există niciun efect rezidual. Aceasta înseamnă că suprafața trebuie șters în mod repetat pentru a o menține curată pentru a evita infectarea cu mai mulți viruși, cum ar fi COVID-19. Formularea cu nanoparticule își menține capacitatea de a inactiva microorganismele și continuă să dezinfecteze suprafața timp de până la 7 zile după o singură aplicare.
„Dezinfectanții prezintă o mare activitate antivirală împotriva a șapte viruși diferiți”, a explicat Parks, iar laboratorul său este responsabil de testarea rezistenței formulei la „dicționar” virusului. „Nu numai că a arătat proprietăți antivirale împotriva coronavirusurilor și rinovirusurilor, dar s-a dovedit și eficient împotriva diferitelor alte viruși cu structuri și complexități diferite. Sperăm că, cu această abilitate uimitoare de a ucide, acest dezinfectant va deveni și un instrument extrem de eficient împotriva altor viruși în curs de dezvoltare.”
Oamenii de știință cred că această soluție va avea un impact semnificativ asupra mediului de asistență medicală, în special reducând incidența infecțiilor dobândite în spital - cum ar fi Staphylococcus aureus rezistent la meticilină (MRSA), Pseudomonas aeruginosa și Clostridium difficile - Acestea vor provoca infecții care afectează mai mult de o treime dintre pacienții internați în spitalele din SUA.
Spre deosebire de mulți dezinfectanți din comerț, această formulă nu conține substanțe chimice nocive, ceea ce arată că este sigur de utilizat pe orice suprafață. Conform cerințelor Agenției pentru Protecția Mediului din SUA, testele de reglementare privind iritația pielii și a celulelor oculare nu au arătat efecte nocive.
„Mulți dintre dezinfectanții de uz casnic disponibili în prezent conțin substanțe chimice care sunt dăunătoare pentru organism după expunerea repetată”, a spus Drake. „Produsele noastre pe bază de nanoparticule vor avea un nivel ridicat de siguranță, ceea ce va juca un rol important în reducerea expunerii generale a oamenilor la substanțe chimice.”
Este nevoie de mai multe cercetări înainte ca produsele să intre pe piață, motiv pentru care următoarea fază de cercetare se va concentra pe performanța dezinfectanților în aplicații practice în afara laboratorului. Această lucrare va studia modul în care dezinfectanții sunt afectați de factori externi, cum ar fi temperatura sau lumina soarelui. Echipa este în discuții cu rețeaua locală de spitale pentru a testa produsul în unitățile lor.
Drake a adăugat: „Explorăm, de asemenea, dezvoltarea unui film semi-permanent pentru a vedea dacă putem acoperi și etanșa podelele spitalelor sau mânerele ușilor, zonele care trebuie dezinfectate sau chiar zonele care sunt în contact activ și continuu.”
Seal sa alăturat Departamentului de Știința Materialelor și Inginerie al UCF în 1997, care face parte din Școala de Inginerie și Informatică UCF. El servește la școala de medicină și este membru al grupului de proteză UCF Biionix. El este fostul director al Centrului UCF Nano Știință și Tehnologie și al Centrului de procesare și analiză a materialelor avansate. El a primit un doctorat în ingineria materialelor de la Universitatea din Wisconsin, cu o specializare în biochimie, și este cercetător postdoctoral la Laboratorul Național Lawrence Berkeley de la Universitatea din California, Berkeley.
După ce a lucrat la Wake Forest School of Medicine timp de 20 de ani, Parkes a venit la UCF în 2014, unde a fost profesor și șef al Departamentului de Microbiologie și Imunologie. A primit un doctorat. în biochimie de la Universitatea din Wisconsin și este cercetător al Societății Americane de Cancer de la Universitatea Northwestern.
Cercetarea a fost coautoră de Candace Fox, un cercetător postdoctoral de la Școala de Medicină UCF, Craig Neal de la Școala de Inginerie și Științe Calculatoare UCF și studenții absolvenți Tamil Sakthivel, Udit Kumar și Yifei Fu de la Școala de Inginerie și Informatică UCF. .
Materiale furnizate de Universitatea din Florida Centrală. Lucrarea originală este de Christine Senior. Notă: conținutul poate fi editat în funcție de stil și lungime.
Obțineți cele mai recente știri științifice prin buletinul informativ gratuit ScienceDaily, actualizat zilnic și săptămânal. Sau verificați fluxul de știri actualizat din oră în cititorul dvs. RSS:
Spuneți-ne ce părere aveți despre ScienceDaily - binevenim atât comentariile pozitive, cât și negative. Există probleme la utilizarea acestui site? problemă?
Ora postării: 10-sept-2021