Zatímco vědci na celém světě hledají lék nebo vakcínu pro COVID-19, odborníci na nanotechnologie našli způsob, jak použít nanočástice mědi v látkách k zabití koronaviru při kontaktu.

Použití mědi jako antivirové suroviny však není vůbec nové. Čisticí síla kovů se používá ke sterilizaci všech druhů předmětů už tisíce let. To je jeden z důvodů, proč mnoho lékařských nástrojů bylo často vyrobeno ze stříbra.

Tato vědomost inspirovala průlom, který by mohl pomoci zastavit dnešní pandemii.

V dnešním vývoji nanotechnologií to znamená, že mohou být rozmístěny pouze malé částečky kovu. Použitím měděných nanočástic, z nichž každá měří na šířku míň než 100 nm (0,0001 mm), může být kov nastříkán na látku, dokonce i na obličejové masky, což poskytuje dodatečnou obranu proti koronaviru.

"Přemýšleli jsme, jak bychom mohli využít naši stávající technologii k přeměně něčeho používaného už ve starověku, jako je měď, na ochranu před COVID-19," vysvětluje profesor Mangilal Agarwal, ředitel Ústavu pro integrovaný vývoj nanosystémů na Indiana University, který vedl výzkum. "Jakýkoli virus sedící na povrchu, který přichází do styku s mědí, bude zabit kvůli antivirovým vlastnostem."

Nanotech tým začal pracovat na vývoji opakovaně použitelné obličejové masky, která je navržena tak, aby zachytila částice viru přenášeného vzduchem a deaktivovala je pomocí měděných nanočástic obsažených v tkanině.

Jak uvádí nanotechnologický časopis Nanowerk, „Technologie - původně vyvinutá… k tomu, aby kompozitní materiály byly levnější, lehčí a silnější pomocí nanomateriálů - by mohla být použita k pokrytí domácích masek vrstvou ochrané tkaniny vykládané měděnými nanočásticemi, které zneškodňují virové částice, když přidou do styku s povrchem. Široká veřejnost by mohla nosit opakovaně použitelnou masku, která nabízí stejnou úroveň ochrany jako masky, které nosí poskytovatelé zdravotní péče, například masky N95. “

"Tyto masky mají oxid mědi aplikovaný na nano úrovni a nabízejí maximální ochranu před virovými riziky, jako je COVID-19," řekl Agarwal. "Některé látkové masky umožňují průchod malých částic ve vzduchu, ale s naší technologií by bylo téměř 100% jisté, že máte v masce zabudovanou schopnost deaktivovat vir a zlepšit výkon filtru."

Nanotechnologická maska ​​funguje nejen dobře, ale je také praktická pro velkovýrobu. Jak poznamenává Agarwal: „Chcete-li vyrobit jakoukoli látku do masky nebo filtru, musíme poskytnout nanostrukturu a tuto nanostrukturu můžeme umístit na tiskový stroj typu roll-to-roll s vlákny v nanoměřítku. Používáme elektrostatické zvlákňování, pomocí elektrického pole stříkáme nanovlákna na látku. “

V důsledku toho tým nyní umístil patent na tento proces a snaží se zajistit investory, s nimiž bude komercializovat nanoprodukt, případně s pomocí vládních zakázek jako je například americký zákon o obranné ochraně.

Spoluřešitel a obchodní partner profesora Agarwala, docent Hamid Dalir, také poznamenává, jak tento proces může aplikovat antivirové a antibakteriální nanočástice mědi na nespočet dalších produktů. "Naše technologie je dobrá pro masky a filtry, protože neměníme výrobní proces," říká. "Vyrábíme a vylepšujeme tkaninu potaženou mědí a potom ji používáme tak, jako by se používala běžně."

Jednou z možných alternativ je použití nanočástice ve filtrech s vysokou účinností částic vzduchu (HEPA), které se nacházejí v topných a klimatizačních jednotkách. To by umožnilo nanočásticím deaktivovat viry, které cirkulují prostřednictvím ventilačních systémů, které se nacházejí v kancelářích, nákupních centrech, veřejných budovách a dokonce v nemocnicích a pečovatelských domovech.

Takové aplikace skutečně umožňují nanotechnologiím hrát klíčovou roli při udržování zdraví lidí. I když se v současné době zaměřuje na použití nanočástice v maskách k boji proti šíření koronaviru, účinnost produktu proti celé řadě patogenů z něj činí preventivní opatření proti tisícům infekčních chorob všude tam, kde lze použít látkový filtr.

Zdá se, že i přes svou malou velikost, budou nanočástice hrát ve zdravotnictví 21. století velmi velkou roli.

Fotografický kredit: Bradley Dunn on Unsplash, Macau Photo Agency on Unsplash, Kaboompics .com from Pexels, a Markus Spiske from Pexels