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실리콘 나노스파이크는 바이러스 입자의 96%를 제거합니다.

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월 26, 2024

(나노 워크 뉴스) RMIT 대학이 이끄는 국제 연구팀은 병원, 실험실 및 기타 고위험 환경에서 질병 확산을 제어하는 ​​데 도움이 될 수 있는 바이러스 사멸 표면을 설계하고 제조했습니다. 실리콘으로 만들어진 표면은 접촉 시 바이러스를 꼬집는 작은 나노 스파이크로 덮여 있습니다. 기관지염, 폐렴 및 크루프를 유발하는 hPIV-3 바이러스에 대한 실험실 테스트에서는 바이러스의 96%가 더 이상 복제하여 감염을 일으킬 수 없을 정도로 찢어지거나 손상되었음을 보여주었습니다. 최고의 나노과학 저널 표지에 실린 인상적인 결과 ACS 나노 (“나노구조 표면을 통한 인간 파라인플루엔자 바이러스 관통”), 실험실 및 의료 환경에서 잠재적으로 위험한 생물학적 물질의 전파를 제어하는 ​​데 도움이 되는 물질의 가능성을 보여줍니다. 65,000배로 확대된 나노 스파이크 실리콘 표면의 바이러스 세포. 1시간이 지나면 이미 물질이 누출되기 시작했습니다. 65,000배로 확대된 나노 스파이크 실리콘 표면의 바이러스 세포. 1시간이 지나면 이미 물질이 누출되기 시작했습니다. (이미지 : RMIT 대학)

바이러스를 스파이크하여 죽이세요.

교신저자인 RMIT 보건생명과학대학의 나탈리 보그(Natalie Borg) 박사는 바이러스를 꼬집는 이 겉보기에는 단순해 보이는 개념에는 상당한 기술 전문 지식이 필요하다고 말했습니다. “우리의 바이러스를 죽이는 표면은 육안으로는 평평한 검은 거울처럼 보이지만 실제로는 바이러스를 죽이기 위해 특별히 고안된 작은 스파이크가 있습니다.”라고 그녀는 말했습니다. "이 물질은 바이러스 확산을 방지하고 소독제 사용을 줄이기 위해 자주 접촉하는 장치 및 표면에 통합될 수 있습니다." 나노 스파이크 표면은 Melbourne Center for Nanofabrication에서 제조되었으며, 부드러운 실리콘 웨이퍼로 시작하여 전략적으로 재료를 제거하기 위해 이온으로 충격을 가했습니다. 그 결과 인간의 머리카락보다 2배 더 얇은 30,000나노미터 두께와 290나노미터 높이의 바늘로 가득 찬 표면이 탄생했습니다.

항균 표면 전문가

RMIT의 엘레나 이바노바(Elena Ivanova) 교수가 이끄는 팀은 자연 세계에서 영감을 받아 병원성 미생물을 제어하기 위한 기계적 방법을 연구한 수년간의 경험을 가지고 있습니다. 잠자리나 매미와 같은 곤충의 날개는 박테리아와 곰팡이를 뚫을 수 있는 나노 크기의 스파이크 구조를 가지고 있습니다. 그러나 이 경우 바이러스는 박테리아보다 크기가 훨씬 작으므로 바늘이 바이러스에 영향을 미치려면 그에 따라 바늘도 작아야 합니다. 연구팀은 바이러스가 나노구조 표면에 접촉했을 때 감염 능력을 상실하는 과정을 이론 및 실무 측면에서 분석했다. 스페인 대학 URV의 연구원인 Vladimir Baulin 박사와 Vassil Tzanov 박사는 바이러스와 바늘 사이의 상호 작용을 컴퓨터로 시뮬레이션했으며 RMIT 연구원은 실용적인 실험 분석을 수행하여 바이러스를 나노 구조 표면에 노출시키고 RMIT의 현미경 및 미세 분석에서 결과를 관찰했습니다. 시설. 연구 결과에 따르면 스파이크 디자인은 바이러스의 외부 구조를 손상시키고 막을 관통하는 데 매우 효과적이며 표면과 접촉한 바이러스의 96%를 XNUMX시간 이내에 무력화시키는 것으로 나타났습니다. 연구 장학금으로 RMIT-CSIRO 석사 과정을 마치고 현재 팀과 함께 박사 학위 연구를 진행 중인 연구 제XNUMX저자 Samson Mah는 연구의 실질적인 잠재력에 영감을 받았다고 말했습니다. 그는 “유해한 생물학적 물질에 대한 노출이 우려되는 실험실이나 의료 시설과 같은 고위험 환경에 이 첨단 기술을 구현하면 전염병에 대한 봉쇄 조치를 크게 강화할 수 있습니다.”라고 말했습니다. "이를 통해 우리는 연구자, 의료 전문가, 환자 모두를 위한 보다 안전한 환경을 만드는 것을 목표로 합니다." 이 프로젝트는 RMIT, URV(스페인), CSIRO, Swinburne University, Monash University 및 Kaiteki Institute(일본)의 연구자들이 참여하여 XNUMX년에 걸쳐 수행된 진정한 학제간, 다기관 협력이었습니다.
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