من المتوقع أن تساعد المطهرات طويلة المفعول في مكافحة الأوبئة

طور باحثون في جامعة سنترال فلوريدا مطهرًا يعتمد على الجسيمات النانوية يمكنه قتل الفيروسات باستمرار على السطح لمدة تصل إلى 7 أيام - وهو اكتشاف قد يصبح سلاحًا قويًا ضد COVID-19 وغيره من الفيروسات المسببة للأمراض الناشئة.
نُشر البحث هذا الأسبوع في مجلة ACS Nano التابعة للجمعية الكيميائية الأمريكية من قبل فريق متعدد التخصصات من خبراء الفيروسات والهندسة من الجامعة ورئيس شركة تكنولوجيا في أورلاندو.
في الأيام الأولى للوباء ، استلهمت كريستينا دريك ، خريجة UCF ومؤسسة Kismet Technologies ، الإلهام بعد رحلة إلى متجر البقالة لتطوير المطهرات. هناك ، رأت عاملاً يرش مطهرًا على مقبض الثلاجة ثم يمسح الرذاذ على الفور.
قالت: "في البداية كانت فكرتي هي تطوير مطهر سريع المفعول ، لكننا تحدثنا إلى المستهلكين - مثل الأطباء وأطباء الأسنان - لمعرفة المطهر الذي يريدونه حقًا. بالنسبة لهم الشيء الأكثر أهمية هو ما يدوم. وسيستمر في تطهير مناطق التلامس العالية مثل مقابض الأبواب والأرضيات لفترة طويلة بعد التطبيق. "
تعاون دريك مع دكتور سوديبتا سيل ، مهندس مواد وخبير في علوم النانو في جامعة كاليفورنيا ، والدكتور غريف باركس ، عالم الفيروسات وعميد كلية الطب وعميد كلية بورنيت للعلوم الطبية الحيوية. بتمويل من National Science Foundation و Kismet Tech و Florida High-Tech Corridor ، ابتكر الباحثون مطهرًا هندسيًا للجسيمات النانوية.
المكون النشط هو بنية نانوية هندسية تسمى أكسيد السيريوم ، معروفة بخصائصها المضادة للأكسدة المتجددة. يتم تعديل الجسيمات النانوية من أكسيد السيريوم بكمية صغيرة من الفضة لجعلها أكثر فعالية ضد مسببات الأمراض.
يوضح سيل ، الذي يدرس تكنولوجيا النانو منذ أكثر من 20 عامًا ، "إنه يعمل في كل من الكيمياء والآلات". "تنبعث الجسيمات النانوية إلكترونات لأكسدة الفيروس وجعله غير نشط. ميكانيكيًا ، تلتصق أيضًا بالفيروس وتمزق السطح مثل البالون المتفجر ".
تعمل معظم المناديل أو البخاخات المطهرة على تطهير السطح في غضون ثلاث إلى ست دقائق بعد الاستخدام ، ولكن لا يوجد تأثير متبقي. هذا يعني أن السطح يحتاج إلى المسح بشكل متكرر للحفاظ على نظافته لتجنب الإصابة بفيروسات متعددة مثل COVID-19. تحافظ تركيبة الجسيمات النانوية على قدرتها على تعطيل الكائنات الحية الدقيقة وتستمر في تطهير السطح لمدة تصل إلى 7 أيام بعد الاستخدام الفردي.
وأوضح باركس أن "المطهرات تظهر نشاطًا كبيرًا مضادًا للفيروسات ضد سبعة فيروسات مختلفة" ، وأن مختبره مسؤول عن اختبار مقاومة الصيغة لـ "قاموس" الفيروس. "لم يُظهر فقط خصائص مضادة للفيروسات ضد فيروسات الفيروسات التاجية وفيروسات الأنف ، ولكنه أثبت أيضًا فعاليته ضد الفيروسات الأخرى المختلفة ذات الهياكل والتعقيدات المختلفة. نأمل مع هذه القدرة المذهلة على القتل ، أن يصبح هذا المطهر أيضًا أداة فعالة للغاية ضد الفيروسات الناشئة الأخرى ".
يعتقد العلماء أن هذا الحل سيكون له تأثير كبير على بيئة الرعاية الصحية ، وخاصة الحد من حدوث العدوى المكتسبة من المستشفيات - مثل المكورات العنقودية الذهبية المقاومة للميثيسيلين (MRSA) ، الزائفة الزنجارية ، والمطثية العسيرة - هذه سوف تسبب التهابات تؤثر على أكثر من تم قبول ثلث المرضى في المستشفيات الأمريكية.
على عكس العديد من المطهرات التجارية ، لا تحتوي هذه التركيبة على مواد كيميائية ضارة ، مما يدل على أنها آمنة للاستخدام على أي سطح. وفقًا لمتطلبات وكالة حماية البيئة الأمريكية ، لم تظهر الاختبارات التنظيمية على تهيج خلايا الجلد والعين أي آثار ضارة.
قال دريك: "تحتوي العديد من المطهرات المنزلية المتوفرة حاليًا على مواد كيميائية ضارة بالجسم بعد التعرض المتكرر". "ستتمتع منتجاتنا القائمة على الجسيمات النانوية بمستوى عالٍ من الأمان ، والتي ستلعب دورًا مهمًا في تقليل تعرض الإنسان بشكل عام للمواد الكيميائية."
هناك حاجة إلى مزيد من البحث قبل دخول المنتجات إلى السوق ، وهذا هو السبب في أن المرحلة التالية من البحث ستركز على أداء المطهرات في التطبيقات العملية خارج المختبر. سوف يدرس هذا العمل كيفية تأثر المطهرات بالعوامل الخارجية مثل درجة الحرارة أو ضوء الشمس. يجري الفريق محادثات مع شبكة المستشفيات المحلية لاختبار المنتج في منشآتهم.
وأضاف دريك: "نحن نستكشف أيضًا تطوير فيلم شبه دائم لمعرفة ما إذا كان بإمكاننا تغطية وختم أرضيات المستشفى أو مقابض الأبواب ، أو المناطق التي يجب تطهيرها ، أو حتى المناطق التي تتلامس بشكل نشط ومستمر."
انضم سيل إلى قسم علوم وهندسة المواد في UCF في عام 1997 ، وهو جزء من كلية UCF للهندسة وعلوم الكمبيوتر. يخدم في كلية الطب وهو عضو في مجموعة UCF للأطراف الاصطناعية Biionix. وهو المدير السابق لمركز UCF لعلوم وتكنولوجيا النانو ومركز معالجة وتحليل المواد المتقدم. حصل على درجة الدكتوراه في هندسة المواد من جامعة ويسكونسن ، مع تخصص فرعي في الكيمياء الحيوية ، وباحث ما بعد الدكتوراه في مختبر لورانس بيركلي الوطني في جامعة كاليفورنيا ، بيركلي.
بعد العمل في كلية ويك فورست للطب لمدة 20 عامًا ، التحق باركس بجامعة كاليفورنيا في عام 2014 ، حيث شغل منصب أستاذ ورئيس قسم علم الأحياء الدقيقة والمناعة. حصل على درجة الدكتوراه. حصل على درجة الدكتوراه في الكيمياء الحيوية من جامعة ويسكونسن ، وهو باحث في جمعية السرطان الأمريكية بجامعة نورث وسترن.
شارك في تأليف البحث كانديس فوكس ، باحث ما بعد الدكتوراه من كلية الطب بجامعة كاليفورنيا ، وكريغ نيل من كلية الهندسة وعلوم الكمبيوتر بجامعة كاليفورنيا ، وطلاب الدراسات العليا تاميل ساكثيفيل وأوديت كومار وييفي فو من كلية الهندسة وعلوم الكمبيوتر بجامعة كاليفورنيا. .
المواد المقدمة من جامعة سنترال فلوريدا. العمل الأصلي من تأليف كريستين سينيور. ملاحظة: يمكن تحرير المحتوى حسب النمط والطول.
احصل على آخر الأخبار العلمية من خلال النشرة الإخبارية المجانية عبر البريد الإلكتروني من ScienceDaily ، والتي يتم تحديثها يوميًا وأسبوعيًا. أو تحقق من موجز الأخبار المحدث كل ساعة في قارئ RSS الخاص بك:
أخبرنا برأيك في ScienceDaily - نرحب بالتعليقات الإيجابية والسلبية. هل هناك أي مشاكل في استخدام هذا الموقع؟ مشكلة؟