UCF alūnas ir keli mokslininkai panaudojo nanotechnologijas, kad sukurtų šią valymo priemonę, kuri gali atsispirti septyniems virusams iki 7 dienų.
UCF mokslininkai sukūrė nanodalelių pagrindu sukurtą dezinfekavimo priemonę, kuri gali nepertraukiamai naikinti paviršiuje esančius virusus iki 7 dienų – šis atradimas gali tapti galingu ginklu prieš COVID-19 ir kitus naujus patogeninius virusus.
Tyrimą šią savaitę Amerikos chemijos draugijos žurnale ACS Nano paskelbė daugiadalykė virusų ir inžinerijos ekspertų komanda iš universiteto ir Orlando technologijų įmonės vadovas.
Christina Drake '07PhD, Kismet Technologies įkūrėja, pandemijos pradžioje įkvėpė kelionės į bakalėjos parduotuvę ir sukūrė dezinfekavimo priemonę. Ten ji pamatė darbuotoją, purškiančią dezinfekcinę priemonę ant šaldytuvo rankenos, o po to iš karto nuvalė purškiklį.
„Iš pradžių mano idėja buvo sukurti greitai veikiančią dezinfekavimo priemonę, – sakė ji, – bet mes kalbėjomės su vartotojais, tokiais kaip gydytojai ir odontologai, kad suprastume, kokios dezinfekavimo priemonės jie iš tikrųjų nori. Jiems svarbiausia, kad tai yra ilgaamžiškumas, jis dar ilgai dezinfekuos didelio kontakto vietas, tokias kaip durų rankenos ir grindys.
Drake'as dirba su Sudipta Seal, UCF medžiagų inžinieriumi ir nanomokslo ekspertu, ir Griffu Parksu, virusologu, Medicinos mokyklos dekanu ir Burnett biomedicinos mokslų mokyklos dekanu. Finansuodami Nacionalinį mokslo fondą, Kismet Tech ir Floridos aukštųjų technologijų koridorių, mokslininkai sukūrė nanodalelių sukurtą dezinfekavimo priemonę.
Jo veiklioji medžiaga yra sukurta nanostruktūra, vadinama cerio oksidu, žinoma dėl regeneruojančių antioksidacinių savybių. Cerio oksido nanodalelės modifikuojamos nedideliu kiekiu sidabro, kad būtų veiksmingesnės prieš patogenus.
„Tai veikia ir chemijoje, ir mašinose“, – sakė Sealas, nanotechnologijas studijuojantis daugiau nei 20 metų. „Nanodalelės išskiria elektronus, kad oksiduotų virusą ir paverstų jį neaktyvų. Mechaniškai jie taip pat prisiriša prie viruso ir suplėšo paviršių, kaip sprogus balionui.
Dauguma dezinfekuojamųjų servetėlių ar purškiklių paviršių dezinfekuos per tris–šešias minutes po naudojimo, tačiau liekamojo poveikio nėra. Tai reiškia, kad paviršių reikia kelis kartus nušluostyti, kad jis būtų švarus, kad būtų išvengta užsikrėtimo keliais virusais, tokiais kaip COVID-19. Nanodalelių formulė išlaiko savo gebėjimą inaktyvuoti mikroorganizmus ir toliau dezinfekuoja paviršių iki 7 dienų po vienkartinio panaudojimo.
"Šis dezinfekantas pasižymi dideliu antivirusiniu aktyvumu prieš septynis skirtingus virusus", - sakė Parksas, kurio laboratorija yra atsakinga už formulės atsparumo viruso "žodynui" testą. „Jis ne tik parodo antivirusines savybes prieš koronavirusus ir rinovirusus, bet ir įrodo, kad jis veiksmingas prieš įvairius kitus skirtingos struktūros ir sudėtingumo virusus. Tikimės, kad su šiuo nuostabiu gebėjimu žudyti, ši dezinfekavimo priemonė taip pat taps veiksminga priemone prieš kitus naujus virusus.
Mokslininkai mano, kad šis sprendimas turės didelį poveikį sveikatos priežiūros aplinkai, ypač sumažins ligoninėse įsigytų infekcijų, tokių kaip meticilinui atsparus Staphylococcus aureus (MRSA), Pseudomonas aeruginosa ir Clostridium difficile, paplitimą. Jomis serga daugiau nei vienas iš 30 pacientų, paguldytų į Amerikos ligonines.
Skirtingai nuo daugelio komercinių dezinfekavimo priemonių, šioje formulėje nėra kenksmingų cheminių medžiagų, o tai rodo, kad ją saugu naudoti ant bet kokio paviršiaus. Remiantis JAV aplinkos apsaugos agentūros reikalavimais, odos ir akių ląstelių dirginimo bandymai neparodė kenksmingo poveikio.
„Daugelyje šiuo metu turimų buitinių dezinfekavimo priemonių yra cheminių medžiagų, kurios po pakartotinio poveikio kenkia organizmui“, - sakė Drake'as. „Mūsų nanodalelių pagrindu pagaminti produktai turės aukštą saugos lygį, o tai atliks svarbų vaidmenį mažinant bendrą cheminių medžiagų poveikį žmonėms.
Prieš gaminiams patenkant į rinką reikia atlikti daugiau tyrimų, todėl kitame tyrimų etape pagrindinis dėmesys bus skiriamas dezinfekantų veiksmingumui praktikoje už laboratorijos ribų. Šiame darbe bus tiriama, kaip dezinfekavimo priemones veikia išoriniai veiksniai, tokie kaip temperatūra ar saulės šviesa. Komanda derasi su vietiniu ligoninių tinklu, kad išbandytų produktą savo patalpose.
"Mes taip pat tiriame pusiau nuolatinės plėvelės kūrimą, kad pamatytume, ar galime uždengti ir užsandarinti ligoninių grindis ar durų rankenas, vietas, kurias reikia dezinfekuoti, ar net aktyvaus ir nuolatinio kontakto vietas", - sakė Drake'as.
Seal prisijungė prie UCF Medžiagų mokslo ir inžinerijos katedros 1997 m., kuri yra UCF inžinerijos ir kompiuterių mokslo mokyklos dalis. Protezavimas. Jis yra buvęs UCF nanomokslo ir technologijų centro bei Pažangių medžiagų apdorojimo ir analizės centro direktorius. Viskonsino universitete įgijo medžiagų inžinerijos mokslų daktaro laipsnį, biochemijos bakalauro laipsnį ir yra Kalifornijos universiteto Berklio universiteto Lawrence'o Berkeley nacionalinės laboratorijos doktorantas.
20 metų dirbęs Wake Forest medicinos mokykloje, Parkesas atvyko į UCF 2014 m., kur dirbo profesoriumi ir Mikrobiologijos ir imunologijos katedros vedėju. Jis gavo daktaro laipsnį. Viskonsino universiteto biochemijoje ir yra Šiaurės Vakarų universiteto Amerikos vėžio draugijos tyrėjas.
Tyrimo bendraautorius yra Candace Fox, medicinos mokyklos doktorantas, ir Craigas Nealas iš Inžinerijos ir kompiuterių mokslo mokyklos. Tamil Sakthivel, Udit Kumar ir Yifei Fu, Inžinerijos ir informatikos mokyklos absolventai, taip pat yra bendraautoriai.
Paskelbimo laikas: 2021-04-04