Kamenec UCF a niekoľko výskumníkov použili nanotechnológiu na vývoj tohto čistiaceho prostriedku, ktorý dokáže odolávať siedmim vírusom až 7 dní.
Výskumníci z UCF vyvinuli dezinfekčný prostriedok na báze nanočastíc, ktorý dokáže nepretržite zabíjať vírusy na povrchu až 7 dní – objav, ktorý sa môže stať silnou zbraňou proti COVID-19 a ďalším vznikajúcim patogénnym vírusom.
Výskum publikoval tento týždeň v časopise ACS Nano Americkej chemickej spoločnosti multidisciplinárny tím expertov na vírusy a inžinierstvo z univerzity a šéf technologickej spoločnosti v Orlande.
Christina Drake '07PhD, zakladateľka spoločnosti Kismet Technologies, sa na začiatku pandémie inšpirovala výletom do obchodu s potravinami a vyvinula dezinfekčný prostriedok. Tam uvidela pracovníka, ktorý striekal dezinfekčný prostriedok na rukoväť chladničky a potom sprej okamžite zotrel.
„Pôvodne som chcel vyvinúť rýchlo pôsobiaci dezinfekčný prostriedok,“ povedala, „ale hovorili sme so spotrebiteľmi, ako sú lekári a zubári, aby sme pochopili, aký dezinfekčný prostriedok skutočne chcú. Najdôležitejšie pre nich je, že ide o dlhotrvajúcu záležitosť, bude pokračovať v dezinfekcii oblastí s vysokým kontaktom, ako sú kľučky dverí a podlaha, ešte dlho po aplikácii.“
Drake spolupracoval so Sudiptou Seal, materiálovou inžinierkou UCF a expertkou na nanovedy, a Griffom Parksom, virológom, výskumným spolupracovníkom dekanom Lekárskej fakulty a dekanom Burnett School of Biomedical Sciences. S financovaním od National Science Foundation, Kismet Tech a Florida High-Tech Corridor vedci vytvorili dezinfekčný prostriedok vytvorený nanočasticami.
Jeho aktívnou zložkou je upravená nanoštruktúra nazývaná oxid céru, známy pre svoje regeneračné antioxidačné vlastnosti. Nanočastice oxidu céru sú upravené malým množstvom striebra, aby boli účinnejšie proti patogénom.
„Funguje to v chémii aj v strojárstve,“ povedal Seal, ktorý študuje nanotechnológiu už viac ako 20 rokov. „Nanočastice emitujú elektróny, ktoré oxidujú vírus a robia ho neaktívnym. Mechanicky sa tiež naviažu na vírus a roztrhnú povrch, rovnako ako prasknutie balóna.“
Väčšina dezinfekčných obrúskov alebo sprejov dezinfikuje povrch do troch až šiestich minút po použití, ale nedochádza k žiadnemu zvyškovému účinku. To znamená, že povrch je potrebné opakovane utierať, aby bol čistý, aby sa zabránilo infekcii viacerými vírusmi, ako je COVID-19. Formulácia nanočastíc si zachováva schopnosť inaktivovať mikroorganizmy a pokračuje v dezinfekcii povrchu až 7 dní po jednej aplikácii.
"Tento dezinfekčný prostriedok vykazuje veľkú antivírusovú aktivitu proti siedmim rôznym vírusom," povedal Parks, ktorého laboratórium je zodpovedné za testovanie odolnosti receptúry voči vírusovému "slovníku". „Neukazuje len antivírusové vlastnosti proti koronavírusom a rinovírusom, ale tiež dokazuje, že je účinný proti rôznym iným vírusom s rôznymi štruktúrami a zložitosťami. Dúfame, že s touto úžasnou schopnosťou zabíjať sa tento dezinfekčný prostriedok stane aj účinným nástrojom proti ďalším vznikajúcim vírusom.“
Vedci sa domnievajú, že toto riešenie bude mať významný vplyv na prostredie v zdravotníctve, najmä na zníženie výskytu infekcií získaných v nemocnici, ako je meticilín-rezistentný Staphylococcus aureus (MRSA), Pseudomonas aeruginosa a Clostridium difficile—— Postihujú viac ako jedného z 30 pacientov prijatých do amerických nemocníc.
Na rozdiel od mnohých komerčných dezinfekčných prostriedkov tento prípravok neobsahuje škodlivé chemikálie, čo dokazuje, že je bezpečné ho použiť na akýkoľvek povrch. Podľa požiadaviek Agentúry pre ochranu životného prostredia USA, regulačné testy na podráždenie pokožky a očných buniek nepreukázali žiadne škodlivé účinky.
"Mnohé v súčasnosti dostupné dezinfekčné prostriedky pre domácnosť obsahujú chemikálie, ktoré sú škodlivé pre telo po opakovanej expozícii," povedal Drake. "Naše produkty na báze nanočastíc budú mať vysokú úroveň bezpečnosti, ktorá bude hrať dôležitú úlohu pri znižovaní celkového vystavenia ľudí chemikáliám."
Pred vstupom produktov na trh je potrebný ďalší výskum, a preto sa ďalšia fáza výskumu zameria na výkon dezinfekčných prostriedkov v praktických aplikáciách mimo laboratória. Táto práca bude študovať, ako dezinfekčné prostriedky ovplyvňujú vonkajšie faktory, ako je teplota alebo slnečné svetlo. Tím vedie rozhovory s miestnou sieťou nemocníc o testovaní produktu vo svojich zariadeniach.
„Skúmame aj vývoj polopermanentnej fólie, aby sme zistili, či môžeme pokryť a utesniť nemocničné podlahy alebo kľučky dverí, oblasti, ktoré je potrebné dezinfikovať, a dokonca aj oblasti aktívneho a nepretržitého kontaktu,“ povedal Drake.
Seal nastúpil na Katedru materiálovej vedy a inžinierstva UCF v roku 1997, ktorá je súčasťou UCF School of Engineering and Computer Science. Protézy. Je bývalým riaditeľom UCF Nano Science and Technology Center a Advanced Materials Processing and Analysis Center. Získal doktorát z materiálového inžinierstva na University of Wisconsin s vedľajším zameraním na biochémiu a je postdoktorandským výskumníkom v Národnom laboratóriu Lawrence Berkeley na Kalifornskej univerzite v Berkeley.
Po 20 rokoch pôsobenia na Wake Forest School of Medicine prišiel Parks v roku 2014 na UCF, kde pôsobil ako profesor a vedúci Katedry mikrobiológie a imunológie. Získal titul Ph.D. v biochémii na Wisconsinskej univerzite a je výskumníkom Americkej rakovinovej spoločnosti na Northwestern University.
Štúdiu napísali Candace Fox, postdoktorandská výskumníčka na Lekárskej fakulte, a Craig Neal z Fakulty inžinierstva a informatiky. Tamil Sakthivel, Udit Kumar a Yifei Fu, postgraduálni študenti Školy inžinierstva a informatiky, sú tiež spoluautormi.
Čas odoslania: 03.09.2021