Jak chemické látky a nanočástice deaktivují koronavirus v maskách

S druhou vlnou koronavirových infekcí, která se šíří po celé Evropě, lidé znovu sáhají po maskách, když se snaží uchránit sebe a své rodiny.

Ale zatímco většina lidí má na tvářích jen kousek nějaké látky, vědci v Americe a České republice našli způsoby, jak masky vylepšit pomocí chemikálií a nanomateriálů.

Oba týmy nalezly zcela odlišné přístupy k vytváření lepších masek, ale oba měly stejný cíl, zabít nebo deaktivovat virus, než unikne do vzduchu.

Chemický přístup k lepším maskám

Vědci z Northwestern University v Illinois přidali antivirové chemikálie ke standardním maskám vyrobeným z netkaných textilií. Jejich cílem je deaktivovat virus, který je ve vodních kapičkách, které mohou z masky uniknout.

Tímto způsobem, pokud by jiná osoba vdechla kapičky vody přenášené vzduchem od nositele masky, virus uvnitř už bude mrtvý.

„Masky jsou možná nejdůležitější součástí osobních ochranných prostředků (OOP) potřebných k boji proti pandemii,“ uvedl hlavní autor studie Jiaxing Huang. "Rychle jsme si uvědomili, že maska nejen chrání osobu, která ji nosí, ale co je důležitější, chrání ostatní před vystavením kapičkám (a choroboplodným zárodkům) uvolňovaným nositelem."

Práce byla nyní publikována v časopise Matter, ačkoli tisková zpráva univerzity popisuje, jak „… Huang a jeho tým vybrali dvě známé antivirové chemikálie: kyselinu fosforečnou a sůl mědi. Tyto netěkavé chemikálie byly lákavé, protože ani jedna nemohla být odpařena a poté potenciálně inhalována. A oba vytvářejí místní chemické prostředí, které je pro viry nepříznivé. “

Přichycení chemikálií na standardní látkovou masku nebylo tak přímočaré jako jednoduchý nástřik nebo ponoření. Místo toho tým vytvořil „vrstvu vodivého polymerního polyanilinu na povrchu“.

Nejen, že toto silně přilne k vláknům masky, ale také vytvoří „rezervoáry pro kyselé a měděné soli“.

Testy ukázaly, že „… i volné látky s hustotou náplně s nízkým obsahem vlákniny kolem 11%, jako je lékařská gáza, stále změnily 28% vydechovaných kapiček dýchacích orgánů objemově. U těsnějších tkanin, jako jsou utěrky, které nepouští vlákna (typ látek, které se v laboratoři obvykle používají k čištění), bylo upraveno 82% kapiček z dýchacích cest. “

"Virové struktury jsou ve skutečnosti velmi jemné a křehké." "Pokud některá část viru nefunguje správně, ztrácí schopnost infikovat." vysvětluje Huang.

Do budoucna Huang a tým doufají, že další vědci budou hledat zlepšení designu a experimentovat s chemickými formulacemi, aby vytvořili lepší masky.

Nanomateriálový přístup k lepším maskám

Vědci v České republice vyvinuli proces přidávání nanočástic, které ničí bakterie a viry, do látky používané k výrobě obličejových masek.

Nanotextílie vyrobená pražským dodavatelem surovin AG CHEMI GROUP (sponzorující tuto webovou stránku) se nazývá NANO AB PP-25 a podle generálního ředitele společnosti Igora Ševčenka má: „... aktivní baktericidní účinky, které zabíjejí 99,99% všech známých bakterií a virů. “

Tento process používá nanočástice mědi, zinku, stříbra, zlata a cer. Lze použít na přírodní i syntetická vlákna a vytvořit tak textilie, u nichž bylo prokázáno, že zabíjejí 850 různých druhů bakterií a virů. Zatímco probíhají testy k odhalení jeho účinnosti proti SARS-COV-2, vědci věří, že bude hrát klíčovou roli v boji proti šíření infekcí a přispěje k bezpečnějšímu světu.

Zatímco současným cílem je použít nanotechnologii ke zlepšení designu masky, nanotextilie by mohla být také použita k výrobě nemocničních oděvů, ložního prádla, povlečení, textilu na sedačky ve všech veřejných prostorách, ubrusů v restauracích a čisticích utěrek v kuchyních.

To dává nanoprocesu velký potenciál nejen během pandemie ale i do budoucna.

Koronavirus je zvláště virulentní vysílač. Jeho schopnost pohybovat se neviditelně při výdechu jedné osoby a nádechu druhé osoby je jádrem toho, co jej činí tak smrtící.

Zatímco věda pokračuje v hledání vakcíny, což může trvat roky, je dobré vidět, že další vědci a podniky hledají jiné způsoby, jak nás udržet zdravými.

Obličejové masky mohou být nezbytným zlem pandemie, ale jsou klíčem k zamezení infekce. Chemický průmysl a výrobci nanočástic z nich nyní možná udělali ještě užitečnější nástroj.

Fotografický kredit: Unsplash, Vera Davidova on Unsplash, Mika Baumeister on Unsplash, & Northwestern University, AG CHEMI GROUP