Zephyrnet-logotyp

Kiselnanospikar tar bort 96% av viruspartiklarna

Datum:

Mar 26, 2024

(Nanowerk Nyheter) Ett internationellt forskarlag ledd av RMIT University har designat och tillverkat en virusdödande yta som kan hjälpa till att kontrollera sjukdomsspridning på sjukhus, laboratorier och andra högriskmiljöer. Ytan som är gjord av kisel är täckt av små nanospikar som sprider virus vid kontakt. Laboratorietester med hPIV-3-viruset – som orsakar bronkit, lunginflammation och krupp – visade att 96 % av virusen antingen slets sönder eller skadades till den grad att de inte längre kunde replikera för att orsaka infektion. Dessa imponerande resultat, med på omslaget till den främsta nanovetenskapstidskriften ACS Nano ("Piercing av det mänskliga parainfluensaviruset av nanostrukturerade ytor"), visar materialets löfte om att hjälpa till att kontrollera överföringen av potentiellt farligt biologiskt material i laboratorier och vårdmiljöer. En viruscell på den nanospetsade kiselytan, förstorad 65,000 1 gånger. Efter XNUMX timme har det redan börjat läcka material. En viruscell på den nanospetsade kiselytan, förstorad 65,000 1 gånger. Efter XNUMX timme har det redan börjat läcka material. (Bild: RMIT University)

Spetsa virusen för att döda dem

Motsvarande författare Dr Natalie Borg, från RMITs School of Health and Biomedical Sciences, sa att det här till synes osofistikerade konceptet att spetsa viruset krävde avsevärd teknisk expertis. "Vår virusdödande yta ser ut som en platt svart spegel för blotta ögat men har faktiskt små spikar utformade speciellt för att döda virus," sa hon. "Detta material kan införlivas i enheter och ytor som ofta berörs för att förhindra virusspridning och minska användningen av desinfektionsmedel." Ytorna med nanospetsar tillverkades vid Melbourne Center for Nanofabrication, som börjar med en slät kiselwafer, som bombarderas med joner för att strategiskt ta bort material. Resultatet är en yta full av nålar som är 2 nanometer tjocka – 30,000 290 gånger tunnare än ett människohår – och XNUMX nanometer höga.

Specialister på antimikrobiella ytor

Teamet som leds av RMIT Distinguished Professor Elena Ivanova har många års erfarenhet av att studera mekaniska metoder för att kontrollera patogena mikroorganismer inspirerade av naturens värld: vingarna på insekter som trollsländor eller cikador har en spikstruktur i nanoskala som kan tränga igenom bakterier och svampar. I det här fallet är virus dock en storleksordning mindre än bakterier så nålarna måste vara motsvarande mindre om de ska ha någon effekt på dem. Processen genom vilken virus förlorar sin smittsamma förmåga när de kommer i kontakt med den nanostrukturerade ytan analyserades i teoretiska och praktiska termer av forskargruppen. Forskare vid det spanska universitetet URV, Dr Vladimir Baulin och Dr Vassil Tzanov, datorsimulerade interaktionerna mellan virusen och nålarna medan RMIT-forskare genomförde en praktisk experimentell analys, exponerade viruset för den nanostrukturerade ytan och observerade resultaten vid RMITs Microscopy and Microanalysis Anläggning. Fynden visar att spikdesignen är extremt effektiv när det gäller att skada virusets yttre struktur och genomborra dess membran, vilket gör 96 % av virus som kom i kontakt med ytan inom sex timmar otillräckligt. Studiens första författare, Samson Mah, som slutförde arbetet under ett RMIT-CSIRO Masters by Research Scholarship och nu har gått vidare till att arbeta med sin doktorandforskning med teamet, sa att han var inspirerad av forskningens praktiska potential. "Att implementera denna banbrytande teknik i högriskmiljöer som laboratorier eller sjukvårdsinrättningar, där exponering för farliga biologiska material är ett problem, kan avsevärt stärka inneslutningsåtgärder mot infektionssjukdomar," sade han. "Genom att göra det strävar vi efter att skapa säkrare miljöer för både forskare, vårdpersonal och patienter." Projektet var ett verkligt tvärvetenskapligt och multiinstitutionellt samarbete som genomfördes under två år, som involverade forskare från RMIT, URV (Spanien), CSIRO, Swinburne University, Monash University och Kaiteki Institute (Japan).
plats_img

Senaste intelligens

plats_img