Исследователи разрабатывают новое покрытие из наночастиц, которое может серьезно ограничить пропускание COVID-19 с различных поверхностей, одновременно уменьшая потребность во вредных химических веществах.

Безопасные антивирусные покрытия из наночастиц продемонстрировали потенциал предотвращения активной поверхностной инфекции от SARS-CoV-2, сообщают исследователи из Университета им. Бен-Гуриона в Негеве (BGU). Покрытие, которое можно распылять непосредственно на поверхности, также эффективно снижает бактериальную инфекцию, что дает ему широкий спектр потенциальных применений.

Покрытие, содержащее наночастицы безопасных ионов металлов и полимеров, обладающих как антивирусными, так и антимикробными свойствами, может найти применение в больницах и других медицинских учреждениях, а также в таких местах, как школы, аэропорты и общественный транспорт. , Этот прорыв может иметь особые последствия для борьбы с COVID-19, который, как было показано, способен выживать на поверхности до 17 дней.

Команда под руководством профессора Анхеля Поргадора из отдела микробиологии, иммунологии и генетики BGU и Национального института биотехнологии в Негеве (NIBN) и доктора Марка Шварцмана из отдела материаловедения института измерили эффективность поверхностей, покрытых различными металлами, в блокировании заражения человеческими клетками лентивирусов семейства ВИЧ.

Исследовательская группа, в которую также входил кандидат наук. студенты Ярив Гриншпан, Эсти Толедо и постдок Гийом Ле Саукс обнаружили, что поверхности, покрытые наночастицами меди, значительно снижают вирусную инфекцию клеток.

Нынешний коронавирус передается не только посредством капельного распыления, но также и через поверхности, которые могут передавать вирус от одного человека другому. Важно помнить, что мы разрабатываем покрытия, которые будут эффективны не только против коронавируса, но и против других вирусов, как указано в наших доказательствах концептуальных экспериментов, а также против бактерий, поэтому они будут актуальны для широкого спектра применений.

Профессор Анхель Поргадор, кафедра микробиологии, Университет имени Бен-Гуриона в Негеве

Противовирусные ионы

Покрытие, разработанное исследователями, основано на полимерах, состоящих из наночастиц металлов, таких как медь, которые могут быть окрашены или распылены на поверхности. Нанесенные на поверхность наночастицы инициируют высвобождение ионов металлов на поверхность.

Ионы – это атомы определенного элемента, у которых электроны оторваны от них. В то время как атомы обычно имеют комплимент отрицательно заряженных электронов, который уравновешивает положительно заряженные протоны в их ядре, делая их электрически нейтральными, ионы имеют уменьшенный отрицательный заряд и, таким образом, несут положительный заряд.

Предыдущие исследования показали, что ионы, особенно медные, проявляют эффективную противовирусную активность против вирусов, таких как грипп, простой герпес и вирус коровьей оспы, уничтожая вирусные частицы, которые могут цепляться за поверхность.

Ключом к обеспечению долгосрочной защиты от COVID-19, других вирусов и бактерий является способность наночастиц медленно высвобождать ионы. Это ограничивающее свойство означает, что покрытие может потенциально эффективно снижать инфекционность вирусов в десятки раз в течение недель или даже месяцев.

Еще одним преимуществом покрытия является тот факт, что оно не использует токсичные или тяжелые металлы и поэтому не наносит нам вреда. Это также может потенциально позволить нам сократить использование вредных химических веществ в качестве чистящих средств.

«В то время как современные методы дезинфекции поверхности основаны главным образом на веществах, которые являются ядовитыми для людей, таких как отбеливатель, или на веществах, которые легко испаряются на основе спирта, разрабатываемое нами покрытие основано на токсичных металлах для вирусов или бактерий, но полностью дружественных для человека », объясняет Шварцман.

Исследователь добавляет, что до недавнего времени использование металлов в противовирусных целях было проблематичным из-за склонности этих металлов к окислению и коррозии, что серьезно снижало как его эффективность, так и долговечность. «Наночастицы обеспечивают решение этих препятствий», Шварцман продолжает.

Наночастицы также обеспечивают другое преимущество по сравнению с традиционными металлами. Тот факт, что они могут быть очень тонко распределены по большой площади поверхности, означает, что они могут обеспечить эффективную антивирусную защиту по большой поверхности при использовании относительно небольшого количества металла.

Решение проблемы COVID-19 с разных сторон

Исследовательский проект по нанесению покрытий на наночастицы является лишь одной из 70 различных инициатив, реализуемых в BGU, направленных на борьбу с пандемией COVID-19.

К ним относятся диагностические тесты, которые можно проводить дома менее чем за пять минут, и другие, которые могут идентифицировать бессимптомных носителей COVID-19. Исследователи из BGU также работают над антителами, которые потенциально могут предотвратить проникновение SARS-CoV2 в клетки-хозяева. В этом последнем проекте также участвуют Ангел Поргадор и другие исследователи из отдела микробиологии, иммунологии и генетики BGU в Шрага-Сегале.

Когда мы вернемся к работе, будет необходимо использовать новые решения, такие как новые нанопокрытия BGU, чтобы гарантировать, что мы ограничиваем передачу поверхности от человека. Это еще одно быстроразвивающееся решение проблем пандемии коронавируса в BGU.

Даг Сесерман, главный исполнительный директор American Associates, Университет имени Бен-Гуриона в Негеве