’n Aluin en verskeie navorsers by UCF het nanotegnologie gebruik om die skoonmaakmiddel te ontwikkel, wat tot sewe dae lank teen sewe virusse beskerm.
UCF-navorsers het 'n nanopartikel-gebaseerde ontsmettingsmiddel ontwikkel wat vir tot sewe dae aanhoudend virusse op 'n oppervlak kan doodmaak - 'n ontdekking wat 'n kragtige wapen kan wees teen Covid-19 en ander opkomende patogene virusse.
Die bevindings, deur 'n multidissiplinêre span van die universiteit se virus- en ingenieurskundiges en die leier van 'n Orlando-tegnologiefirma, is hierdie week gepubliseer in ACS Nano, 'n joernaal van die American Chemical Society.
Christina Drake '07PhD, stigter van Kismet Technologies, is geïnspireer om die ontsmettingsmiddel te ontwikkel nadat sy in die vroeë dae van die pandemie na die kruidenierswinkel besoek het. Daar het sy gesien hoe 'n werker ontsmettingsmiddel op 'n yskashandvatsel spuit, en dan dadelik die spuitmiddel afvee.
“My gedagte was aanvanklik om 'n vinnigwerkende ontsmettingsmiddel te ontwikkel,” sê sy, “maar ons het met verbruikers, soos dokters en tandartse, gepraat om uit te vind wat hulle regtig van 'n ontsmettingsmiddel wou hê. Wat vir hulle die meeste saak gemaak het, was iets wat langdurig is wat lank na toediening sal voortgaan om hoëaanrakingsareas soos deurhandvatsels en vloere te ontsmet.”
Drake werk saam met Sudipta Seal, 'n UCF-materiaalingenieur en nanowetenskapkenner, en Griff Parks, 'n College of Medicine-viroloog wat ook mede-dekaan van navorsing en direkteur van die Burnett Skool vir Biomediese Wetenskappe is. Met befondsing van die Amerikaanse Nasionale Wetenskapstigting, Kismet Tech en die Florida High Tech Corridor, het die navorsers 'n nanopartikel-gemanipuleerde ontsmettingsmiddel geskep.
Die aktiewe bestanddeel daarvan is 'n gemanipuleerde nanostruktuur genaamd seriumoksied, wat bekend is vir sy regeneratiewe antioksidanteienskappe. Die seriumoksied nanopartikels word gemodifiseer met klein hoeveelhede silwer om hulle sterker teen patogene te maak.
"Dit werk beide chemies en meganies," sê Seal, wat al was nanotegnologie studeer vir meer as 20 jaar. “Die nanopartikels straal elektrone uit wat die virus oksideer, wat dit onaktief maak. Meganies heg hulle hulself ook aan die virus en skeur die oppervlak, amper soos om 'n ballon te laat spring.”
Die meeste ontsmettingsdoeke of spuitmiddels sal 'n oppervlak binne drie tot ses minute na toediening ontsmet, maar het geen oorblywende effekte nie. Dit beteken oppervlaktes moet herhaaldelik afgevee word om skoon te bly van 'n aantal virusse, soos COVID-19. Die nanopartikelformulering behou sy vermoë om mikrobes te deaktiveer en gaan voort om 'n oppervlak vir tot sewe dae na 'n enkele toediening te ontsmet.
"Die ontsmettingsmiddel het geweldige antivirale aktiwiteit teen sewe verskillende virusse getoon," sê Parks, wie se laboratorium verantwoordelik was om die formulering teen "'n woordeboek" van virusse te toets. “Dit het nie net antivirale eienskappe teenoor koronavirus en rhinovirus getoon nie, maar dit was ook effektief teen 'n wye reeks ander virusse met verskillende strukture en kompleksiteite. Ons is hoopvol dat hierdie ontsmettingsmiddel met hierdie ongelooflike reeks doodmaakvermoë ook 'n uiters doeltreffende hulpmiddel sal wees teen ander nuwe opkomende virusse. “
Die wetenskaplikes is vol vertroue dat die oplossing 'n groot impak in veral gesondheidsorginstellings sal hê, en sal die koers van infeksies wat deur die hospitaal opgedoen word verminder, soos Methicillin-weerstandige Staphylococcus Aureus (MRSA), Pseudomonas aeruginosa en Clostridium difficile – wat meer as een uit 30 affekteer. pasiënte wat in Amerikaanse hospitale opgeneem is.
En anders as baie kommersiële ontsmettingsmiddels, het die formulering geen skadelike chemikalieë nie, wat aandui dat dit veilig sal wees om op enige oppervlak te gebruik. Regulerende toetse vir irritasie op vel- en oogselle, soos vereis deur die Amerikaanse Omgewingsbeskermingsagentskap, het geen skadelike effekte getoon nie.
"Baie huishoudelike ontsmettingsmiddels wat tans beskikbaar is, bevat chemikalieë wat skadelik vir die liggaam kan wees met herhaalde blootstelling," sê Drake. "Ons nanopartikel-gebaseerde produk sal 'n hoë veiligheidsgradering hê, sal 'n groot rol speel in die vermindering van algehele chemiese blootstelling vir mense."
Meer navorsing is nodig voordat die produk na die mark kan gaan, en daarom sal die volgende fase van die studie kyk na hoe die ontsmettingsmiddel buite die laboratorium presteer in werklike toepassings. Daardie werk sal kyk hoe die ontsmettingsmiddel deur eksterne faktore soos temperatuur of sonlig beïnvloed word. Die span is in gesprek met 'n plaaslike hospitaalnetwerk om die produk in hul fasiliteite te toets.
“Ons ondersoek ook die ontwikkeling van 'n semi-permanent film om te sien of ons 'n hospitaalvloer of deurhandvatsels kan bedek en verseël, gebiede waar dinge ontsmet moet word en selfs met aggressiewe en aanhoudende kontak,” sê Drake.
Verwysing: "Metaal-gemedieerde nanoskaal seriumoksied inaktiveer menslike koronavirus en rhinovirus deur oppervlakversteuring" deur Craig J. Neal, Candace R. Fox, Tamil Selvan Sakthivel, Udit Kumar, Yifei Fu, Christina Drake, Griffith D. Parks en Sudipta Seal, 26 Augustus 2021, ACS Nano.
DOI: 10.1021 / acsnano.1c04142
Seal het in 1997 by UCF se Departement Materiaalwetenskap en Ingenieurswese, wat deel is van UCF se Kollege vir Ingenieurswese en Rekenaarwetenskap, aangesluit. Hy het 'n aanstelling by die College of Medicine en is 'n lid van UCF se Biionix Cluster, wat fokus op die bevordering van mediese tegnologie vir prostetika. Hy is die voormalige direkteur van UCF se Nanowetenskaptegnologiesentrum en Gevorderde Materiaalverwerking Analise Sentrum. Hy het sy doktorsgraad in materiaalingenieurswese met 'n minderjarige in biochemie aan die Universiteit van Wisconsin ontvang en was 'n nadoktorale genoot by die Lawrence Berkeley Nasionale Laboratorium aan die Universiteit van Kalifornië, Berkeley.
Parks het in 2014 na UCF gekom ná 20 jaar by die Wake Forest School of Medicine, waar hy professor en voorsitter van die Departement Mikrobiologie en Immunologie was. Hy het sy doktorsgraad in biochemie aan die Universiteit van Wisconsin verwerf en was 'n Amerikaanse Kankervereniging-genoot by Noordwes-Universiteit.
Die studie is mede-outeur van die post-doktorale navorsers Candace Fox van die Kollege vir Geneeskunde en Craig Neal van die Kollege vir Ingenieurswese en Rekenaarwetenskap. Nagraadse studente Tamil Sakthivel, Udit Kumar en Yifei Fu van die Kollege vir Ingenieurswese en Rekenaarwetenskap was ook mede-outeurs.
