Λογότυπο Zephyrnet

Οι νανοαιχμές πυριτίου αφαιρούν το 96% των σωματιδίων του ιού

Ημερομηνία:

26 Μαρτίου, 2024

(Ειδήσεις Nanowerk) Μια διεθνής ερευνητική ομάδα με επικεφαλής το Πανεπιστήμιο RMIT έχει σχεδιάσει και κατασκευάσει μια επιφάνεια που σκοτώνει τους ιούς που θα μπορούσε να βοηθήσει στον έλεγχο της εξάπλωσης ασθενειών σε νοσοκομεία, εργαστήρια και άλλα περιβάλλοντα υψηλού κινδύνου. Η επιφάνεια από πυρίτιο καλύπτεται από μικροσκοπικές νανοακίδες που σουβλίζουν τους ιούς όταν έρχονται σε επαφή. Εργαστηριακές δοκιμές με τον ιό hPIV-3 – που προκαλεί βρογχίτιδα, πνευμονία και κρούπα – έδειξαν ότι το 96% των ιών είτε διασπάστηκαν είτε είχαν καταστραφεί σε σημείο που δεν μπορούσαν πλέον να αναπαραχθούν για να προκαλέσουν μόλυνση. Αυτά τα εντυπωσιακά αποτελέσματα, εμφανίζονται στο εξώφυλλο του κορυφαίου περιοδικού Nanoscience ACS Nano («Διάτρηση του ιού της ανθρώπινης παραγρίπης από νανοδομημένες επιφάνειες»), δείχνουν την υπόσχεση του υλικού για βοήθεια στον έλεγχο της μετάδοσης δυνητικά επικίνδυνου βιολογικού υλικού σε εργαστήρια και περιβάλλοντα υγειονομικής περίθαλψης. Ένα κύτταρο ιού στην επιφάνεια του πυριτίου με νάνο ακίδα, μεγεθύνθηκε 65,000 φορές. Μετά από 1 ώρα έχει ήδη αρχίσει να διαρρέει υλικό. Ένα κύτταρο ιού στην επιφάνεια του πυριτίου με νάνο ακίδα, μεγεθύνθηκε 65,000 φορές. Μετά από 1 ώρα έχει ήδη αρχίσει να διαρρέει υλικό. (Εικόνα: Πανεπιστήμιο RMIT)

Εκτοξεύστε τους ιούς για να τους σκοτώσετε

Η ανταποκρίτρια συγγραφέας, Δρ Natalie Borg, από τη Σχολή Υγείας και Βιοϊατρικών Επιστημών του RMIT, είπε ότι αυτή η φαινομενικά απλοϊκή ιδέα για το σουβλάκι του ιού απαιτεί σημαντική τεχνική τεχνογνωσία. «Η επιφάνειά μας που σκοτώνει τους ιούς μοιάζει με ένα επίπεδο μαύρο καθρέφτη με γυμνό μάτι, αλλά στην πραγματικότητα έχει μικροσκοπικές αιχμές σχεδιασμένες ειδικά για να σκοτώνουν τους ιούς», είπε. «Αυτό το υλικό μπορεί να ενσωματωθεί σε συσκευές και επιφάνειες που αγγίζονται συχνά για την πρόληψη της εξάπλωσης του ιού και τη μείωση της χρήσης απολυμαντικών». Οι επιφάνειες με νάνο ακίδες κατασκευάστηκαν στο Κέντρο Νανοκατασκευής της Μελβούρνης, ξεκινώντας με μια λεία γκοφρέτα πυριτίου, η οποία βομβαρδίζεται με ιόντα για να αφαιρεθεί στρατηγικά το υλικό. Το αποτέλεσμα είναι μια επιφάνεια γεμάτη βελόνες που έχουν πάχος 2 νανόμετρα – 30,000 φορές πιο λεπτή από μια ανθρώπινη τρίχα – και ύψος 290 νανόμετρα.

Ειδικοί σε αντιμικροβιακές επιφάνειες

Η ομάδα με επικεφαλής την διακεκριμένη καθηγήτρια RMIT Elena Ivanova έχει χρόνια εμπειρία στη μελέτη μηχανικών μεθόδων για τον έλεγχο παθογόνων μικροοργανισμών εμπνευσμένων από τον κόσμο της φύσης: τα φτερά των εντόμων όπως οι λιβελλούλες ή τα τζιτζίκια έχουν μια αιχμηρή δομή νανοκλίμακας που μπορεί να τρυπήσει βακτήρια και μύκητες. Σε αυτή την περίπτωση, ωστόσο, οι ιοί είναι μια τάξη μεγέθους μικρότεροι από τα βακτήρια, επομένως οι βελόνες πρέπει να είναι αντίστοιχα μικρότερες εάν πρόκειται να έχουν κάποια επίδραση πάνω τους. Η διαδικασία με την οποία οι ιοί χάνουν τη μολυσματική τους ικανότητα όταν έρχονται σε επαφή με τη νανοδομημένη επιφάνεια αναλύθηκε σε θεωρητικό και πρακτικό επίπεδο από την ερευνητική ομάδα. Οι ερευνητές στο ισπανικό πανεπιστήμιο URV, ο Δρ Vladimir Baulin και ο Dr Vassil Tzanov, προσομοίωσαν τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των ιών και των βελόνων, ενώ οι ερευνητές του RMIT πραγματοποίησαν μια πρακτική πειραματική ανάλυση, εκθέτοντας τον ιό στη νανοδομημένη επιφάνεια και παρατηρώντας τα αποτελέσματα στο Microscopy and Microanalysis του RMIT. Ευκολία. Τα ευρήματα δείχνουν ότι ο σχεδιασμός της ακίδας είναι εξαιρετικά αποτελεσματικός στο να βλάψει την εξωτερική δομή του ιού και να τρυπήσει τις μεμβράνες του, αδυνατώντας το 96% των ιών που ήρθαν σε επαφή με την επιφάνεια μέσα σε έξι ώρες. Ο πρώτος συγγραφέας της μελέτης, ο Samson Mah, ο οποίος ολοκλήρωσε το έργο με υποτροφία RMIT-CSIRO Masters by Research Scholarship και τώρα έχει προχωρήσει στη διδακτορική του έρευνα με την ομάδα, είπε ότι εμπνεύστηκε από τις πρακτικές δυνατότητες της έρευνας. «Η εφαρμογή αυτής της τεχνολογίας αιχμής σε περιβάλλοντα υψηλού κινδύνου, όπως εργαστήρια ή εγκαταστάσεις υγειονομικής περίθαλψης, όπου η έκθεση σε επικίνδυνα βιολογικά υλικά αποτελεί ανησυχία, θα μπορούσε να ενισχύσει σημαντικά τα μέτρα περιορισμού κατά των μολυσματικών ασθενειών», είπε. «Με αυτόν τον τρόπο, στοχεύουμε να δημιουργήσουμε ασφαλέστερα περιβάλλοντα για ερευνητές, επαγγελματίες υγείας και ασθενείς». Το έργο ήταν μια πραγματικά διεπιστημονική και πολυθεσμική συνεργασία που πραγματοποιήθηκε σε διάστημα δύο ετών, με τη συμμετοχή ερευνητών από το RMIT, το URV (Ισπανία), το CSIRO, το Πανεπιστήμιο Swinburne, το Πανεπιστήμιο Monash και το Ινστιτούτο Kaiteki (Ιαπωνία).
spot_img

Τελευταία Νοημοσύνη

spot_img