Istraživači sa Sveučilišta Central Florida razvili su dezinficijens na bazi nanočestica koje može kontinuirano ubijati viruse na površini do 7 dana – otkriće koje bi moglo postati snažno oružje protiv COVID-19 i drugih patogenih virusa u nastajanju.
Istraživanje je ovog tjedna objavio multidisciplinarni tim stručnjaka za viruse i inženjering sa sveučilišta i čelnik tehnološke tvrtke u Orlandu u časopisu ACS Nano Američkog kemijskog društva.
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 vidjela radnika kako prska dezinfekcijsko sredstvo na ručku hladnjaka, a zatim odmah obrisala sprej.
“U početku mi je ideja bila razviti dezinficijens s brzim djelovanjem”, rekla je, “ali razgovarali smo s potrošačima – poput liječnika i stomatologa – kako bismo saznali koje dezinficijens stvarno žele. Za njih je najvažnije ono što je trajno. Nastavit će dezinficirati područja visokog kontakta kao što su ručke na vratima i podovi još dugo nakon nanošenja.”
Drake je surađivao s dr. Sudipta Seal, UCF inženjerom materijala i stručnjakom za nanoznanost, i dr. Griffom Parksom, virologom, znanstvenim suradnikom dekanom Medicinskog fakulteta i dekanom Burnettove škole biomedicinskih znanosti. Uz financiranje Nacionalne znanstvene zaklade, Kismet Tech-a i Florida High-Tech Corridora, istraživači su stvorili dezinficijens napravljen od nanočestica.
Njegov aktivni sastojak je projektirana nanostruktura nazvana cerijev oksid, poznata po svojim regenerativnim antioksidativnim svojstvima. Nanočestice cerijevog oksida modificirane su malom količinom srebra kako bi bile učinkovitije protiv patogena.
“Radi i u kemiji i u strojevima”, objašnjava Seal, koji studira nanotehnologiju više od 20 godina. “Nanočestice emitiraju elektrone kako bi oksidirale virus i učinile ga neaktivnim. Mehanički se također vežu za virus i pucaju na površinu poput balona koji puca.”
Većina dezinfekcijskih maramica ili sprejeva dezinficira površinu unutar tri do šest minuta nakon upotrebe, ali nema zaostalog učinka. To znači da je površinu potrebno više puta brisati kako bi bila čista kako bi se izbjegla infekcija višestrukim virusima kao što je COVID-19. Formulacija nanočestica zadržava svoju sposobnost inaktiviranja mikroorganizama i nastavlja dezinficirati površinu do 7 dana nakon jedne primjene.
“Dezinficijensi pokazuju veliku antivirusnu aktivnost protiv sedam različitih virusa”, objasnio je Parks, a njegov laboratorij odgovoran je za ispitivanje otpornosti formule na “rječnik” virusa. “Ne samo da je pokazao antivirusna svojstva protiv koronavirusa i rinovirusa, već se pokazao učinkovitim i protiv raznih drugih virusa različite strukture i složenosti. Nadamo se da će s ovom nevjerojatnom sposobnošću ubijanja, ovo dezinfekcijsko sredstvo također postati vrlo učinkovito sredstvo protiv drugih virusa u nastajanju.”
Znanstvenici vjeruju da će ovo rješenje imati značajan utjecaj na zdravstveno okruženje, posebno smanjenje incidencije bolničkih infekcija – kao što su Staphylococcus aureus otporan na meticilin (MRSA), Pseudomonas aeruginosa i Clostridium difficile – One će uzrokovati infekcije koje utječu 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 učinke.
“Mnoga sredstva za dezinfekciju u kućanstvu koja su trenutno dostupna sadrže kemikalije koje su štetne za tijelo nakon višekratnog izlaganja”, rekao je Drake. "Naši proizvodi temeljeni na nanočesticama imat će visoku razinu sigurnosti, što će igrati važnu ulogu u smanjenju ukupne izloženosti ljudi kemikalijama."
Potrebno je više istraživanja prije nego proizvodi uđu na tržište, zbog čega će se sljedeća faza istraživanja usredotočiti na učinkovitost dezinficijensa u praktičnim primjenama izvan laboratorija. Ovaj rad će proučavati kako na dezinficijens utječu vanjski čimbenici kao što su temperatura ili sunčeva svjetlost. Tim je u pregovorima s lokalnom bolničkom mrežom kako bi testirali proizvod u svojim 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 Odjelu za znanost o materijalima i inženjerstvu 1997. godine, koji je dio UCF-ove škole za inženjerstvo i računalstvo. Služi na medicinskom fakultetu i član je UCF protetske grupe Biionix. Bivši je direktor UCF Nano znanstveno-tehnološkog centra i Centra za naprednu obradu i analizu materijala. Doktorirao je inženjerstvo materijala na Sveučilištu Wisconsin, s diplomom iz biokemije, a postdoktorski je istraživač u Nacionalnom laboratoriju Lawrence Berkeley na Sveučilištu Kalifornija, Berkeley.
Nakon što je 20 godina radio na Wake Forest School of Medicine, Parkes je 2014. došao na UCF, gdje je bio profesor i voditelj Odjela za mikrobiologiju i imunologiju. Doktorirao je. doktorirao biokemiju na Sveučilištu Wisconsin i istraživač je Američkog društva za rak na Sveučilištu Northwestern.
Koautor istraživanja su Candace Fox, postdoktorska istraživačica s UCF School of Medicine, Craig Neal s UCF School of Engineering and Computer Science, te diplomirani studenti Tamil Sakthivel, Udit Kumar i Yifei Fu s UCF School of Engineering and Computer Science .
Materijale koje je osiguralo Sveučilište Centralne Floride. Originalno djelo je Christine Senior. Napomena: Sadržaj se može uređivati prema stilu i duljini.
Dobijte najnovije znanstvene vijesti putem besplatnog biltena e-pošte ScienceDaily, koji se ažurira svakodnevno i tjedno. Ili provjerite svaki sat ažurirani feed vijesti u vašem RSS čitaču:
Recite nam što mislite o ScienceDaily-u - pozdravljamo i pozitivne i negativne komentare. Ima li problema s korištenjem ove web stranice? problem?
Vrijeme objave: 10. rujna 2021