Tawas UCF dan beberapa penyelidik menggunakan nanoteknologi untuk membangunkan agen pembersih ini, yang boleh menahan tujuh virus sehingga 7 hari.
Penyelidik UCF telah membangunkan disinfektan berasaskan nanopartikel yang boleh membunuh virus di permukaan secara berterusan sehingga 7 hari-penemuan ini mungkin menjadi senjata ampuh melawan COVID-19 dan virus patogenik lain yang muncul.
Penyelidikan itu diterbitkan minggu ini dalam jurnal ACS Nano dari American Chemical Society oleh pasukan pakar virus dan kejuruteraan pelbagai disiplin dari universiti dan ketua syarikat teknologi di Orlando.
Christina Drake '07PhD, pengasas Kismet Technologies, telah diilhamkan oleh lawatan ke kedai runcit pada permulaan wabak dan membangunkan pembasmi kuman. Di sana, dia melihat seorang pekerja menyembur disinfektan pada pemegang peti sejuk dan kemudian segera mengelap semburan itu.
"Pada mulanya idea saya adalah untuk membangunkan pembasmi kuman bertindak cepat," katanya, "tetapi kami bercakap dengan pengguna seperti doktor dan doktor gigi untuk memahami pembasmian kuman yang mereka mahukan. Perkara yang paling penting bagi mereka ialah Ia adalah perkara yang tahan lama, ia akan terus membasmi kuman kawasan sentuhan tinggi seperti pemegang pintu dan lantai untuk masa yang lama selepas digunakan.
Drake bekerja dengan Sudipta Seal, seorang jurutera bahan dan pakar nanosains UCF, dan Griff Parks, seorang pakar virologi, dekan bersekutu penyelidikan Sekolah Perubatan, dan dekan Burnett School of Biomedical Sciences. Dengan pembiayaan daripada Yayasan Sains Kebangsaan, Kismet Tech, dan Florida High-Tech Corridor, penyelidik telah mencipta disinfektan kejuruteraan nanozarah.
Bahan aktifnya ialah struktur nano kejuruteraan yang dipanggil cerium oxide, yang terkenal dengan sifat antioksidan regeneratifnya. Nanopartikel serium oksida diubah suai dengan sejumlah kecil perak untuk menjadikannya lebih berkesan terhadap patogen.
"Ia berfungsi dalam kedua-dua kimia dan jentera," kata Seal, yang telah mempelajari nanoteknologi selama lebih daripada 20 tahun. “Nanopartikel mengeluarkan elektron untuk mengoksidakan virus dan menjadikannya tidak aktif. Secara mekanikal, mereka juga melekat pada virus dan memecahkan permukaan, sama seperti meletupkan belon."
Kebanyakan lap atau semburan pembasmi kuman akan membasmi kuman permukaan dalam masa tiga hingga enam minit selepas digunakan, tetapi tiada kesan sisa. Ini bermakna permukaan perlu disapu berulang kali untuk memastikan ia bersih bagi mengelakkan jangkitan dengan pelbagai virus seperti COVID-19. Formulasi nanopartikel mengekalkan keupayaannya untuk menyahaktifkan mikroorganisma dan terus membasmi kuman permukaan sehingga 7 hari selepas satu aplikasi.
"Bahan kuman ini menunjukkan aktiviti antivirus yang hebat terhadap tujuh virus yang berbeza," kata Parks, yang makmalnya bertanggungjawab untuk menguji ketahanan formula terhadap "kamus" virus. “Ia bukan sahaja menunjukkan sifat antivirus terhadap coronavirus dan rhinovirus, tetapi juga membuktikan bahawa ia berkesan terhadap pelbagai virus lain dengan struktur dan kerumitan yang berbeza. Kami berharap dengan keupayaan yang luar biasa ini untuk membunuh, pembasmi kuman ini juga akan menjadi alat yang berkesan terhadap virus baru yang lain.”
Para saintis percaya bahawa penyelesaian ini akan memberi kesan yang ketara kepada persekitaran penjagaan kesihatan, terutamanya mengurangkan kejadian jangkitan yang diperolehi hospital, seperti Staphylococcus aureus (MRSA) yang tahan methicillin, Pseudomonas aeruginosa dan Clostridium difficile—— Mereka menjejaskan lebih daripada satu dalam 30 pesakit dimasukkan ke hospital Amerika.
Tidak seperti kebanyakan pembasmi kuman komersial, formula ini tidak mengandungi bahan kimia berbahaya, yang menunjukkan bahawa ia selamat digunakan pada sebarang permukaan. Mengikut keperluan Agensi Perlindungan Alam Sekitar AS, ujian kawal selia pada kulit dan kerengsaan sel mata tidak menunjukkan kesan berbahaya.
"Banyak pembasmi kuman isi rumah yang ada pada masa ini mengandungi bahan kimia yang berbahaya kepada badan selepas pendedahan berulang," kata Drake. "Produk berasaskan nanopartikel kami akan mempunyai tahap keselamatan yang tinggi, yang akan memainkan peranan penting dalam mengurangkan pendedahan keseluruhan manusia kepada bahan kimia."
Lebih banyak penyelidikan diperlukan sebelum produk memasuki pasaran, itulah sebabnya fasa penyelidikan seterusnya akan memberi tumpuan kepada prestasi pembasmi kuman dalam aplikasi praktikal di luar makmal. Kerja ini akan mengkaji bagaimana pembasmi kuman dipengaruhi oleh faktor luaran seperti suhu atau cahaya matahari. Pasukan itu sedang berbincang dengan rangkaian hospital tempatan untuk menguji produk di kemudahan mereka.
"Kami juga sedang meneroka pembangunan filem separa kekal untuk melihat sama ada kami boleh menutup dan menutup lantai hospital atau pemegang pintu, kawasan yang perlu dinyahjangkit, atau kawasan yang bersentuhan aktif dan berterusan," kata Drake.
Seal menyertai Jabatan Sains dan Kejuruteraan Bahan UCF pada tahun 1997, yang merupakan sebahagian daripada Pusat Pengajian Kejuruteraan dan Sains Komputer UCF. prostesis. Beliau ialah bekas pengarah Pusat Sains dan Teknologi Nano UCF dan Pusat Pemprosesan dan Analisis Bahan Termaju. Beliau menerima PhD dalam kejuruteraan bahan dari University of Wisconsin, dengan minor dalam biokimia, dan merupakan penyelidik pasca doktoral di Makmal Kebangsaan Lawrence Berkeley di University of California, Berkeley.
Selepas bekerja di Sekolah Perubatan Wake Forest selama 20 tahun, Parkes datang ke UCF pada 2014, di mana beliau berkhidmat sebagai profesor dan ketua Jabatan Mikrobiologi dan Imunologi. Beliau menerima Ph.D. dalam biokimia dari Universiti Wisconsin dan merupakan penyelidik Persatuan Kanser Amerika di Universiti Northwestern.
Kajian itu dikarang bersama oleh Candace Fox, seorang penyelidik pasca doktoral di Sekolah Perubatan, dan Craig Neal dari Sekolah Kejuruteraan dan Sains Komputer. Tamil Sakthivel, Udit Kumar dan Yifei Fu, pelajar siswazah Sekolah Kejuruteraan dan Sains Komputer, juga merupakan pengarang bersama.
Masa siaran: Sep-04-2021