Един UCF стипца и няколко изследователи използваха нанотехнология, за да разработят това почистващо средство, което може да устои на седем вируса до 7 дни.
Изследователите на UCF са разработили дезинфектант на базата на наночастици, който може непрекъснато да убива вирусите на повърхността до 7 дни – това откритие може да се превърне в мощно оръжие срещу COVID-19 и други нововъзникващи патогенни вируси.
Изследването беше публикувано тази седмица в списанието ACS Nano на Американското химическо общество от мултидисциплинарен екип от експерти по вируси и инженерство от университета и ръководител на технологична компания в Орландо.
Кристина Дрейк '07 PhD, основателят на Kismet Technologies, беше вдъхновена от пътуване до хранителния магазин в началото на пандемията и разработи дезинфектант. Там тя видяла работник да пръска дезинфектант върху дръжката на хладилника и след това веднага избърсала спрея.
„Първоначално идеята ми беше да разработя бързодействащ дезинфектант“, каза тя, „но разговаряхме с потребители като лекари и зъболекари, за да разберат какъв дезинфектант наистина искат. Най-важното за тях е, че това е дълготрайно нещо, ще продължи да дезинфекцира зони с високи контакти като дръжки на вратите и пода за дълго време след нанасяне.
Дрейк работи със Sudipta Seal, инженер по материали на UCF и експерт по нанонауки, и Гриф Паркс, вирусолог, научен сътрудник декан на Медицинския факултет и декан на Училището по биомедицински науки Burnett. С финансиране от Националната научна фондация, Kismet Tech и високотехнологичния коридор във Флорида, изследователите създадоха дезинфектант, проектиран с наночастици.
Активната му съставка е проектирана наноструктура, наречена цериев оксид, известна със своите регенериращи антиоксидантни свойства. Наночастиците от цериев оксид са модифицирани с малко количество сребро, за да станат по-ефективни срещу патогени.
„Той работи както в химията, така и в машините“, каза Сийл, който изучава нанотехнологии повече от 20 години. „Наночастиците излъчват електрони, за да окислят вируса и да го направят неактивен. Механично те също се прикрепят към вируса и разкъсват повърхността, точно като спукване на балон."
Повечето дезинфекционни кърпички или спрейове ще дезинфекцират повърхността в рамките на три до шест минути след употреба, но няма остатъчен ефект. Това означава, че повърхността трябва да се избърсва многократно, за да се поддържа чиста, за да се избегне заразяване с множество вируси като COVID-19. Формулата от наночастици запазва способността си да инактивира микроорганизмите и продължава да дезинфекцира повърхността до 7 дни след еднократно приложение.
„Този дезинфектант показва голяма антивирусна активност срещу седем различни вируса“, каза Паркс, чиято лаборатория е отговорна за тестването на устойчивостта на формулата към „речника“ на вируса. „Той не само показва антивирусни свойства срещу коронавируси и риновируси, но също така доказва, че е ефективен срещу множество други вируси с различна структура и сложност. Надяваме се, че с тази невероятна способност да убива, този дезинфектант също ще стане ефективно средство срещу други нововъзникващи вируси.
Учените смятат, че това решение ще окаже значително въздействие върху здравната среда, особено за намаляване на честотата на болнични инфекции, като например метицилин-резистентен Staphylococcus aureus (MRSA), Pseudomonas aeruginosa и Clostridium difficile—— Те засягат повече от един на всеки 30 пациенти, приети в американски болници.
За разлика от много търговски дезинфектанти, тази формула не съдържа вредни химикали, което показва, че е безопасно да се използва върху всякакви повърхности. Според изискванията на Американската агенция за опазване на околната среда, регулаторните тестове за дразнене на кожата и очните клетки не са показали вредни ефекти.
„Много от наличните в момента битови дезинфектанти съдържат химикали, които са вредни за тялото след многократно излагане“, каза Дрейк. „Нашите продукти, базирани на наночастици, ще имат високо ниво на безопасност, което ще играе важна роля за намаляване на цялостното излагане на хора на химикали.
Необходими са повече изследвания, преди продуктите да влязат на пазара, поради което следващата фаза на изследване ще се фокусира върху ефективността на дезинфектантите в практически приложения извън лабораторията. Тази работа ще проучи как дезинфектантите се влияят от външни фактори като температура или слънчева светлина. Екипът е в преговори с местната болнична мрежа за тестване на продукта в техните съоръжения.
„Ние също проучваме разработването на полупостоянен филм, за да видим дали можем да покрием и запечатаме болнични подове или дръжки на вратите, зони, които трябва да бъдат дезинфекцирани, или дори зони на активен и непрекъснат контакт“, каза Дрейк.
Сийл се присъединява към катедрата по материалознание и инженерство на UCF през 1997 г., която е част от Училището по инженерство и компютърни науки на UCF. Протеза. Той е бивш директор на Центъра за наука и технологии UCF Nano и Центъра за обработка и анализ на съвременни материали. Той получава докторска степен по инженерство на материали от Университета на Уисконсин, с второстепенна степен по биохимия и е постдокторант в Националната лаборатория Лорънс Бъркли в Калифорнийския университет в Бъркли.
След като работи в Уейк Форест училище по медицина в продължение на 20 години, Паркс идва в UCF през 2014 г., където служи като професор и ръководител на катедрата по микробиология и имунология. Той получи докторска степен. по биохимия от Университета на Уисконсин и е изследовател на Американското раково общество в Северозападния университет.
Съавтор на изследването е Кандис Фокс, докторант в Медицинския факултет, и Крейг Нийл от Училището по инженерство и компютърни науки. Тамил Сактивел, Удит Кумар и Ифей Фу, студенти от Училището по инженерство и компютърни науки, също са съавтори.
Време на публикация: 04.09.2021 г