UCF maarjas ja mitmed teadlased kasutasid nanotehnoloogiat selle puhastusvahendi väljatöötamiseks, mis suudab vastu pidada seitsmele viirusele kuni 7 päeva.
UCF-i teadlased on välja töötanud nanoosakestel põhineva desinfektsioonivahendi, mis suudab kuni 7 päeva jooksul pidevalt hävitada pinnal olevaid viiruseid – sellest avastusest võib saada võimas relv COVID-19 ja teiste esilekerkivate patogeensete viiruste vastu.
Uuringu avaldas sel nädalal Ameerika Keemiaühingu ajakirjas ACS Nano ülikooli viiruse- ja inseneriekspertide multidistsiplinaarne meeskond ning Orlando tehnoloogiaettevõtte juht.
Kismet Technologiesi asutaja Christina Drake '07PhD sai pandeemia alguses inspiratsiooni toidupoes käimisest ja töötas välja desinfektsioonivahendi. Seal nägi ta, kuidas töötaja pihustas külmiku käepidemele desinfitseerimisvahendit ja pühkis seejärel pihusti kohe ära.
"Alguses oli minu idee töötada välja kiiretoimeline desinfektsioonivahend," ütles ta, "kuid me rääkisime tarbijatega, nagu arstid ja hambaarstid, et mõista, millist desinfektsioonivahendit nad tegelikult tahavad. Nende jaoks on kõige olulisem see, et see on kauakestev asi, see jätkab pärast pealekandmist pikka aega desinfitseerib kõrge kontaktiga kohti, nagu ukselingid ja põrand.
Drake teeb koostööd UCF-i materjalide inseneri ja nanoteaduste eksperdi Sudipta Sealiga ning viroloogi, meditsiinikooli teadurdekaani ja Burnetti biomeditsiiniteaduste kooli dekaaniga Griff Parksiga. Rahvusliku teadusfondi, Kismet Techi ja Florida kõrgtehnoloogilise koridori rahastamisel on teadlased loonud nanoosakeste konstrueeritud desinfektsioonivahendi.
Selle toimeaineks on tseeriumoksiidiks nimetatud nanostruktuur, mis on tuntud oma regenereerivate antioksüdantsete omaduste poolest. Tseeriumoksiidi nanoosakesi modifitseeritakse väikese koguse hõbedaga, et muuta need patogeenide vastu tõhusamaks.
"See töötab nii keemias kui ka masinaehituses," ütles Seal, kes on nanotehnoloogiat õppinud rohkem kui 20 aastat. "Nanoosakesed eraldavad elektrone, et viirus oksüdeerida ja muuta see passiivseks. Mehaaniliselt kinnituvad nad ka viiruse külge ja lõhuvad pinna, nagu õhupalli lõhkemisel.
Enamik desinfitseerivaid salvrätikuid või pihusid desinfitseerib pinna kolme kuni kuue minuti jooksul pärast kasutamist, kuid jääkefekt puudub. See tähendab, et pinda tuleb korduvalt pühkida, et hoida seda puhtana, et vältida nakatumist mitme viirusega (nt COVID-19). Nanoosakeste koostis säilitab oma võime inaktiveerida mikroorganisme ja jätkab pinna desinfitseerimist kuni 7 päeva pärast ühekordset manustamist.
"See desinfektsioonivahend näitab suurt viirusevastast toimet seitsme erineva viiruse vastu," ütles Parks, kelle labor vastutab valemi resistentsuse testimise eest viiruse "sõnastiku" suhtes. "See mitte ainult ei näita viirusevastaseid omadusi koronaviiruste ja rinoviiruste vastu, vaid tõestab ka, et see on efektiivne paljude teiste erineva struktuuri ja keerukusega viiruste vastu. Loodame, et selle hämmastava tapmisvõimega saab sellest desinfektsioonivahendist ka tõhus vahend teiste esilekerkivate viiruste vastu.
Teadlased usuvad, et sellel lahendusel on märkimisväärne mõju tervishoiukeskkonnale, vähendades eelkõige haiglas omandatud infektsioonide, nagu metitsilliiniresistentne Staphylococcus aureus (MRSA), Pseudomonas aeruginosa ja Clostridium difficile, esinemissagedust – neid esineb rohkem kui ühel 30-st. Ameerika haiglatesse paigutatud patsiendid.
Erinevalt paljudest kaubanduslikest desinfektsioonivahenditest ei sisalda see valem kahjulikke kemikaale, mis näitab, et seda on ohutu kasutada igal pinnal. USA Keskkonnakaitseagentuuri nõuete kohaselt ei ole regulatiivsed naha- ja silmarakkude ärrituse testid näidanud kahjulikku mõju.
"Paljud praegu saadaolevad majapidamises kasutatavad desinfektsioonivahendid sisaldavad kemikaale, mis on pärast korduvat kokkupuudet kehale kahjulikud," ütles Drake. "Meie nanoosakestel põhinevatel toodetel on kõrge ohutustase, mis mängib olulist rolli inimeste üldise kokkupuute vähendamisel kemikaalidega."
Enne toodete turule tulekut on vaja rohkem uurida, mistõttu keskendub uurimistöö järgmine etapp desinfektsioonivahendite toimimisele praktilistes rakendustes väljaspool laborit. Selles töös uuritakse, kuidas desinfitseerimisvahendeid mõjutavad välistegurid, nagu temperatuur või päikesevalgus. Meeskond peab läbirääkimisi kohaliku haiglavõrguga, et testida toodet nende rajatistes.
"Uurime ka poolpüsiva kile väljatöötamist, et näha, kas suudame katta ja tihendada haiglapõrandaid või uksekäepidemeid, desinfitseerimist vajavaid piirkondi või isegi aktiivse ja pideva kontakti piirkondi," ütles Drake.
Seal liitus UCF-i materjaliteaduse ja tehnika osakonnaga 1997. aastal, mis on osa UCF tehnika- ja arvutiteaduste koolist. Protees. Ta on endine UCF nanoteaduse ja tehnoloogia keskuse ning täiustatud materjalide töötlemise ja analüüsi keskuse direktor. Ta sai doktorikraadi Wisconsini ülikoolist materjalitehnoloogia alal, kõrvalerialana biokeemias ning on järeldoktor California ülikoolis Berkeleys asuvas Lawrence Berkeley riiklikus laboris.
Pärast 20 aastat töötamist Wake Foresti meditsiinikoolis tuli Parkes 2014. aastal UCF-i, kus töötas professorina ning mikrobioloogia ja immunoloogia osakonna juhatajana. Ta sai Ph.D. biokeemias Wisconsini ülikoolist ja on Ameerika Vähiliidu teadur Northwesterni ülikoolis.
Uuringu kaasautorid Candace Fox, meditsiinikooli järeldoktor, ja Craig Neal tehnika- ja arvutiteaduste koolist. Kaasautorid on tehnika- ja arvutiteaduste kooli magistrandid Tamil Sakthivel, Udit Kumar ja Yifei Fu.
Postitusaeg: 04.04.2021