Egy timsó és az UCF több kutatója nanotechnológiát használt a tisztítószer kifejlesztéséhez, amely hét vírus ellen akár hét napig is védelmet nyújt.
Az UCF kutatói nanorészecskék alapú fertőtlenítőszert fejlesztettek ki, amely akár hét napon keresztül folyamatosan képes elpusztítani a vírusokat a felületen – ez a felfedezés hatékony fegyver lehet az ellen. Covid-19 és más új patogén vírusok.
A megállapítások, által egy multidiszciplináris csapat Az egyetem vírus- és mérnöki szakértőiről, valamint egy orlandói technológiai cég vezetőjéről a héten tették közzé ACS Nano, az American Chemical Society folyóirata.
Christina Drake '07PhD, a Kismet Technologies alapítója azután ihlette meg a fertőtlenítőszer kifejlesztését, hogy a világjárvány első napjaiban egy élelmiszerboltba utazott. Ott látott egy dolgozót, aki fertőtlenítőszert permetezett a hűtőszekrény fogantyújára, majd azonnal letörölte a permetet.
„Kezdetben az volt a gondolatom, hogy egy gyorsan ható fertőtlenítőszert fejlesztek ki – mondja –, de beszélgettünk fogyasztókkal, például orvosokkal és fogorvosokkal, hogy megtudjuk, mit is akarnak valójában egy fertőtlenítőszertől. Számukra az volt a legfontosabb, hogy valami tartós legyen, ami még sokáig fertőtleníti az olyan erősen érinthető területeket, mint az ajtókilincsek és a padlók.
Drake együttműködött Sudipta Sealtel, az UCF anyagmérnökével és nanotudományi szakértővel, valamint Griff Parksszal, a College of Medicine virológusával, aki egyben kutatási dékán és a Burnett School of Medicinal Sciences igazgatója is. Az US National Science Foundation, a Kismet Tech és a Florida High Tech Corridor finanszírozásával a kutatók nanorészecskékkel tervezett fertőtlenítőszert készítettek.
Hatóanyaga a cérium-oxid nevű, mesterségesen kialakított nanostruktúra, amely regeneratív antioxidáns tulajdonságairól ismert. A cérium-oxid nanorészecskéket kis mennyiségű ezüsttel módosítják, hogy hatékonyabbak legyenek a kórokozókkal szemben.
„Kémiailag és mechanikailag is működik” – mondja Seal, aki már volt nanotechnológia tanulmányozása több mint 20 éve. „A nanorészecskék elektronokat bocsátanak ki, amelyek oxidálják a vírust, inaktívvá téve azt. Mechanikailag is hozzátapadnak a vírushoz, és felszakítják a felületet, mintha egy léggömböt pattannának ki.”
A legtöbb fertőtlenítő törlőkendő vagy spray fertőtleníti a felületet az alkalmazás után három-hat percen belül, de nincs maradék hatása. Ez azt jelenti, hogy a felületeket többször le kell törölni, hogy tiszták maradjanak számos vírustól, például a COVID-19-től. A nanorészecskés készítmény megőrzi mikrobák inaktiváló képességét, és egyetlen alkalmazás után akár hét napig is fertőtleníti a felületet.
„A fertőtlenítőszer óriási vírusellenes aktivitást mutatott hét különböző vírus ellen” – mondja Parks, akinek a laboratóriuma a vírusok „szótárával” szembeni teszteléséért volt felelős. „Nemcsak a koronavírussal és a rhinovírussal szemben mutatott vírusellenes tulajdonságokat, hanem számos más, eltérő szerkezetű és összetettségű vírus ellen is hatékonynak bizonyult. Bízunk benne, hogy ezzel a csodálatos ölőképességgel ez a fertőtlenítőszer rendkívül hatékony eszköz lesz más, feltörekvő vírusok ellen is. "
A tudósok biztosak abban, hogy a megoldás különösen az egészségügyi ellátásban lesz jelentős hatással, csökkentve a kórházi fertőzések arányát, mint például a meticillinrezisztens Staphylococcus Aureus (MRSA), a Pseudomonas aeruginosa és a Clostridium difficile – amelyek 30-ból több mint egyet érintenek. amerikai kórházakba felvett betegek.
És ellentétben sok kereskedelmi fertőtlenítőszerrel, a készítmény nem tartalmaz káros vegyszereket, ami azt jelzi, hogy bármilyen felületen biztonságosan használható. Az Egyesült Államok Környezetvédelmi Ügynöksége által előírt, bőr- és szemsejtek irritációjára vonatkozó szabályozási vizsgálatok nem mutattak ki káros hatásokat.
„Sok jelenleg elérhető háztartási fertőtlenítőszer tartalmaz olyan vegyszereket, amelyek ismételt expozíció esetén károsak lehetnek a szervezetre” – mondja Drake. "Nanorészecske alapú termékünk magas biztonsági besorolást fog kapni, és nagy szerepet fog játszani az emberek általános vegyi expozíciójának csökkentésében."
A termék piacra kerülése előtt további kutatásokra van szükség, ezért a tanulmány következő szakaszában azt vizsgálják majd, hogyan teljesít a fertőtlenítőszer a laboratóriumon kívül a valós alkalmazásokban. Ez a munka azt vizsgálja, hogyan hatnak a fertőtlenítőszerre olyan külső tényezők, mint a hőmérséklet vagy a napfény. A csapat tárgyalásokat folytat egy helyi kórházi hálózattal, hogy teszteljék a terméket létesítményeikben.
„Félpermanens fejlesztését is vizsgáljuk film hogy lássuk, be tudjuk-e vonni és lezárni a kórházi padlót vagy az ajtókilincseket, olyan területeket, ahol fertőtleníteni kell, akár agresszív és tartós érintkezés esetén is” – mondja Drake.
Hivatkozás: Craig J. Neal, Candace R. Fox, Tamil Selvan Sakthivel, Udit Kumar, Yifei Fu, Christina Drake, Griffith D. Parks és Sudipta Seal: „A fém által közvetített nanoméretű cérium-oxid felületroncsolással inaktiválja az emberi koronavírust és a rhinovírust”, 26. augusztus 2021. ACS Nano.
DOI: 10.1021 / acsnano.1c04142
Seal 1997-ben csatlakozott az UCF Anyagtudományi és Mérnöki Tanszékéhez, amely az UCF Műszaki és Számítástechnikai Főiskola része. Az Orvostudományi Főiskolán kapott kinevezést, és tagja az UCF Biionix Clusterének, amely az orvosi technológia fejlesztésére összpontosít. protézisek. Korábbi igazgatója az UCF Nanotudományi Technológiai Központjának és az Advanced Materials Processing Analysis Centernek. A Wisconsini Egyetemen szerzett doktori fokozatot anyagmérnöki szakon biokémiából, majd posztdoktori ösztöndíjas volt a California Berkeley Egyetem Lawrence Berkeley Nemzeti Laboratóriumában.
Parks 2014-ben érkezett az UCF-hez, miután 20 évet töltött a Wake Forest Orvostudományi Iskolában, ahol professzor és a Mikrobiológiai és Immunológiai Tanszék elnöke volt. Biokémiából doktorált a Wisconsini Egyetemen, és az Amerikai Rákszövetség tagja volt. Northwestern University.
A tanulmány társszerzője Candace Fox, a College of Medicine és Craig Neal, a Műszaki és Számítástechnikai Főiskola posztdoktori kutatói. A Mérnöki és Számítástechnikai Főiskola végzős hallgatói, Tamil Sakthivel, Udit Kumar és Yifei Fu szintén társszerzők voltak.
