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Les nanospikes de silicium éliminent 96 % des particules virales

Date :

26 Mar 2024

(Actualités Nanowerk) Une équipe de recherche internationale dirigée par l'Université RMIT a conçu et fabriqué une surface anti-virus qui pourrait aider à contrôler la propagation des maladies dans les hôpitaux, les laboratoires et autres environnements à haut risque. La surface en silicium est recouverte de minuscules nanospikes qui embrochent les virus au contact. Les tests en laboratoire avec le virus hPIV-3 – qui provoque la bronchite, la pneumonie et le croup – ont montré que 96 % des virus étaient soit déchirés, soit endommagés au point qu’ils ne pouvaient plus se répliquer pour provoquer une infection. Ces résultats impressionnants, présentés en couverture d'une revue de premier plan sur les nanosciences ACS Nano (« Perçage du virus Parainfluenza humain par des surfaces nanostructurées »), montrent la promesse de ce matériau pour aider à contrôler la transmission de matériel biologique potentiellement dangereux dans les laboratoires et les environnements de soins de santé. Une cellule virale sur la surface de silicium à nano-pointes, agrandie 65,000 1 fois. Après XNUMX heure, la matière a déjà commencé à fuir. Une cellule virale sur la surface de silicium à nano-pointes, agrandie 65,000 1 fois. Après XNUMX heure, le matériau a déjà commencé à fuir. (Image : Université RMIT)

Spike les virus pour les tuer

L'auteur correspondant, le Dr Natalie Borg, de l'École de santé et des sciences biomédicales du RMIT, a déclaré que ce concept apparemment simple consistant à embrocher le virus nécessitait une expertise technique considérable. "Notre surface anti-virus ressemble à un miroir plat et noir à l'œil nu, mais elle comporte en réalité de minuscules pointes spécialement conçues pour tuer les virus", a-t-elle déclaré. "Ce matériau peut être incorporé dans les appareils et surfaces fréquemment touchés pour empêcher la propagation du virus et réduire l'utilisation de désinfectants." Les surfaces à nano-pointes ont été fabriquées au Melbourne Centre for Nanofabrication, en commençant par une plaquette de silicium lisse, qui est bombardée d'ions pour éliminer stratégiquement la matière. Le résultat est une surface remplie d’aiguilles d’une épaisseur de 2 nanomètres – 30,000 290 fois plus fine qu’un cheveu humain – et d’une hauteur de XNUMX nanomètres.

Spécialistes des surfaces antimicrobiennes

L'équipe dirigée par le professeur distingué Elena Ivanova du RMIT possède des années d'expérience dans l'étude de méthodes mécaniques de contrôle des micro-organismes pathogènes inspirées du monde de la nature : les ailes d'insectes tels que les libellules ou les cigales ont une structure à pointes nanométriques qui peut percer les bactéries et les champignons. Dans ce cas, cependant, les virus sont d'un ordre de grandeur plus petits que les bactéries, de sorte que les aiguilles doivent être d'autant plus petites si elles veulent avoir un effet sur elles. Le processus par lequel les virus perdent leur capacité infectieuse lorsqu’ils entrent en contact avec la surface nanostructurée a été analysé en termes théoriques et pratiques par l’équipe de recherche. Les chercheurs de l'université espagnole URV, Dr Vladimir Baulin et Dr Vassil Tzanov, ont simulé par ordinateur les interactions entre les virus et les aiguilles tandis que les chercheurs du RMIT effectuaient une analyse expérimentale pratique, exposant le virus à la surface nanostructurée et observant les résultats au laboratoire de microscopie et microanalyse du RMIT. Facilité. Les résultats montrent que la conception de la pointe est extrêmement efficace pour endommager la structure externe du virus et percer ses membranes, neutralisant 96 % des virus entrés en contact avec la surface dans les six heures. Le premier auteur de l'étude, Samson Mah, qui a terminé ses travaux dans le cadre d'une bourse de maîtrise en recherche RMIT-CSIRO et a maintenant progressé vers ses recherches de doctorat avec l'équipe, a déclaré qu'il avait été inspiré par le potentiel pratique de la recherche. "La mise en œuvre de cette technologie de pointe dans des environnements à haut risque comme les laboratoires ou les établissements de santé, où l'exposition à des matières biologiques dangereuses est une préoccupation, pourrait renforcer considérablement les mesures de confinement contre les maladies infectieuses", a-t-il déclaré. « Ce faisant, nous visons à créer des environnements plus sûrs pour les chercheurs, les professionnels de la santé et les patients. » Le projet était une véritable collaboration interdisciplinaire et multi-institutionnelle menée sur deux ans, impliquant des chercheurs du RMIT, de l'URV (Espagne), du CSIRO, de l'Université de Swinburne, de l'Université Monash et de l'Institut Kaiteki (Japon).
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