Исследователи из Университета Центральной Флориды разработали дезинфицирующее средство на основе наночастиц, которое может непрерывно уничтожать вирусы на поверхности в течение 7 дней - открытие, которое может стать мощным оружием против COVID-19 и других новых патогенных вирусов.
Исследование было опубликовано на этой неделе в журнале ACS Nano Американского химического общества многопрофильной группой экспертов по вирусам и инженерии из университета и главой технологической компании в Орландо.
В первые дни пандемии Кристина Дрейк, выпускница UCF и основательница Kismet Technologies, после похода в продуктовый магазин была вдохновлена разработкой дезинфицирующих средств. Там она увидела, как рабочий распыляет дезинфицирующее средство на ручку холодильника, а затем сразу же вытирает спрей.
«Изначально моей идеей было разработать быстродействующее дезинфицирующее средство, - сказала она, - но мы поговорили с потребителями, такими как врачи и стоматологи, чтобы выяснить, какое дезинфицирующее средство им действительно нужно. Для них самое главное - это то, что надолго. Он будет продолжать дезинфицировать участки с высокой степенью контакта, такие как дверные ручки и пол, в течение долгого времени после нанесения ».
Дрейк сотрудничал с доктором Судиптой Сил, инженером по материалам UCF и экспертом по нанонаукам, и доктором Гриффом Парксом, вирусологом, научным сотрудником декана Медицинской школы и деканом Бернеттской школы биомедицинских наук. При финансовой поддержке Национального научного фонда, Kismet Tech и Florida High-Tech Corridor исследователи создали дезинфицирующее средство на основе наночастиц.
Его активным ингредиентом является инженерная наноструктура, называемая оксидом церия, известная своими регенерирующими антиоксидантными свойствами. Наночастицы оксида церия модифицированы небольшим количеством серебра, чтобы сделать их более эффективными против патогенов.
«Это работает как в химии, так и в машиностроении», - объясняет Сил, изучающий нанотехнологии более 20 лет. «Наночастицы испускают электроны, чтобы окислить вирус и сделать его неактивным. Механически они также прикрепляются к вирусу и разрывают поверхность, как воздушный шар ».
Большинство дезинфицирующих салфеток или спреев дезинфицируют поверхность в течение трех-шести минут после использования, но остаточного эффекта не наблюдается. Это означает, что поверхность необходимо неоднократно протирать, чтобы она оставалась чистой, чтобы избежать заражения множеством вирусов, таких как COVID-19. Состав с наночастицами сохраняет способность инактивировать микроорганизмы и продолжает дезинфицировать поверхность в течение 7 дней после однократного нанесения.
«Дезинфицирующие средства демонстрируют отличную противовирусную активность против семи различных вирусов», - пояснил Паркс, и его лаборатория отвечает за тестирование устойчивости формулы к «словарю» вирусов. «Он не только показал противовирусные свойства против коронавирусов и риновирусов, но и доказал свою эффективность против различных других вирусов с разной структурой и сложностью. Мы надеемся, что с этой удивительной способностью убивать, это дезинфицирующее средство также станет очень эффективным средством против других появляющихся вирусов ».
Ученые полагают, что это решение окажет значительное влияние на окружающую среду здравоохранения, особенно снизит частоту внутрибольничных инфекций, таких как метициллин-устойчивый золотистый стафилококк (MRSA), синегнойная палочка и Clostridium difficile. одна треть пациентов поступила в больницы США.
В отличие от многих коммерческих дезинфицирующих средств, эта формула не содержит вредных химикатов, что говорит о том, что ее безопасно использовать на любой поверхности. Согласно требованиям Агентства по охране окружающей среды США, нормативные тесты на раздражение клеток кожи и глаз не показали вредных воздействий.
«Многие из доступных в настоящее время бытовых дезинфицирующих средств содержат химические вещества, которые вредны для организма после многократного воздействия», - сказал Дрейк. «Наши продукты на основе наночастиц будут иметь высокий уровень безопасности, что будет играть важную роль в снижении общего воздействия на человека химических веществ».
Прежде чем продукты появятся на рынке, необходимы дополнительные исследования, поэтому следующий этап исследований будет сосредоточен на эффективности дезинфицирующих средств в практических применениях за пределами лаборатории. В этой работе будет изучено, как на дезинфицирующие средства влияют внешние факторы, такие как температура или солнечный свет. Команда ведет переговоры с местной больничной сетью, чтобы протестировать продукт на своих объектах.
Дрейк добавил: «Мы также изучаем разработку полуперманентной пленки, чтобы увидеть, сможем ли мы покрыть и запечатать полы или дверные ручки больниц, области, которые необходимо дезинфицировать, или даже области, которые активно и постоянно находятся в контакте».
Сил присоединился к отделу материаловедения и инженерии UCF в 1997 году, который является частью Школы инженерии и информатики UCF. Он работает в медицинской школе и является членом протезной группы UCF Biionix. Он является бывшим директором Научно-технологического центра UCF Nano и Центра современной обработки и анализа материалов. Он получил докторскую степень в области материаловедения в Университете Висконсина, со специализацией в биохимии, и является научным сотрудником Национальной лаборатории Лоуренса Беркли в Калифорнийском университете в Беркли.
Проработав 20 лет в Медицинской школе Уэйк Форест, Паркс перешел в UCF в 2014 году, где он занимал должность профессора и главы кафедры микробиологии и иммунологии. Он получил степень доктора философии. доктор биохимии из Университета Висконсина и исследователь Американского онкологического общества в Северо-Западном университете.
Соавторами исследования являются Кэндис Фокс, научный сотрудник Медицинской школы UCF, Крейг Нил из Школы инженерии и информатики UCF и аспиранты Тамил Сакхивел, Удит Кумар и Ифей Фу из Школы инженерии и информатики UCF. .
Материалы предоставлены Университетом Центральной Флориды. Оригинальная работа принадлежит Кристине Сеньор. Примечание. Контент можно редактировать по стилю и длине.
Получайте последние новости науки через бесплатную рассылку новостей ScienceDaily, обновляемую ежедневно и еженедельно. Или проверьте ежечасно обновляемую новостную ленту в своем RSS-ридере:
Расскажите нам, что вы думаете о ScienceDaily - мы приветствуем как положительные, так и отрицательные комментарии. Есть ли проблемы с использованием этого сайта? проблема?
Время публикации: сентябрь-10-2021