I ricercatori dell'UCF hanno sviluppato un disinfettante a base di nanoparticelle che può uccidere continuamente i virus sulla superficie per un massimo di 7 giorni, una scoperta che potrebbe diventare un'arma potente contro COVID-19 e altri virus patogeni emergenti.
La ricerca è stata pubblicata questa settimana sulla rivista ACS Nano dell'American Chemical Society da un team multidisciplinare di esperti di virus e ingegneria dell'università e dal capo di un'azienda tecnologica di Orlando.
Christina Drake, un'alunna della University of Central Florida nel 2007 e fondatrice di Kismet Technologies, è stata ispirata a sviluppare disinfettanti dopo un viaggio al supermercato all'inizio della pandemia. Lì, ha visto un lavoratore spruzzare disinfettante sulla maniglia del frigorifero e poi ha immediatamente ripulito lo spray.
"Inizialmente la mia idea era di sviluppare un disinfettante ad azione rapida", ha detto, "ma abbiamo parlato con i consumatori, come medici e dentisti, per scoprire quale disinfettante volevano veramente. Per loro La cosa più importante è ciò che è durevole. Continuerà a disinfettare le aree ad alto contatto come le maniglie delle porte e i pavimenti per molto tempo dopo l'applicazione.
Drake ha collaborato con il Dr. Sudipta Seal, un ingegnere dei materiali dell'UCF ed esperto di nanoscienze, e il Dr. Griff Parks, un virologo, preside associato di ricerca della School of Medicine e Dean della Burnett School of Biomedical Sciences. Con i finanziamenti della National Science Foundation, della Kismet Tech e del Florida High-Tech Corridor, i ricercatori hanno creato un disinfettante ingegnerizzato con nanoparticelle.
Il suo principio attivo è una nanostruttura ingegnerizzata chiamata ossido di cerio, nota per le sue proprietà antiossidanti rigenerative. Le nanoparticelle di ossido di cerio vengono modificate con una piccola quantità di argento per renderle più efficaci contro i patogeni.
"Funziona sia in chimica che in meccanica", spiega Seal, che studia le nanotecnologie da più di 20 anni. “Le nanoparticelle emettono elettroni per ossidare il virus e renderlo inattivo. Meccanicamente, si attaccano anche al virus e rompono la superficie come un pallone esplosivo”.
La maggior parte delle salviette o degli spray disinfettanti disinfetta la superficie entro tre-sei minuti dall'uso, ma non vi è alcun effetto residuo. Ciò significa che la superficie deve essere pulita ripetutamente per mantenerla pulita per evitare l'infezione da più virus come COVID-19. La formulazione di nanoparticelle mantiene la sua capacità di inattivare i microrganismi e continua a disinfettare la superficie fino a 7 giorni dopo una singola applicazione.
"I disinfettanti mostrano una grande attività antivirale contro sette diversi virus", ha spiegato Parks, e il suo laboratorio è responsabile del test della resistenza della formula al "dizionario" dei virus. “Non solo ha mostrato proprietà antivirali contro coronavirus e rinovirus, ma si è anche dimostrato efficace contro vari altri virus con strutture e complessità diverse. Speriamo che con questa straordinaria capacità di uccidere, questo disinfettante diventerà anche uno strumento altamente efficace contro altri virus emergenti”.
Gli scienziati ritengono che questa soluzione avrà un impatto significativo sull'ambiente sanitario, in particolare riducendo l'incidenza di infezioni acquisite in ospedale, come Staphylococcus aureus resistente alla meticillina (MRSA), Pseudomonas aeruginosa e Clostridium difficile -Queste infezioni colpiscono più di un terzo dei pazienti ricoverati negli ospedali americani.
A differenza di molti disinfettanti commerciali, questa formula non contiene sostanze chimiche dannose, il che dimostra che è sicuro da usare su qualsiasi superficie. Secondo i requisiti della US Environmental Protection Agency, i test normativi sull'irritazione della pelle e delle cellule oculari non hanno mostrato effetti dannosi.
"Molti dei disinfettanti per la casa attualmente disponibili contengono sostanze chimiche dannose per il corpo dopo un'esposizione ripetuta", ha detto Drake. "I nostri prodotti a base di nanoparticelle avranno un alto livello di sicurezza, che svolgerà un ruolo importante nel ridurre l'esposizione umana complessiva alle sostanze chimiche".
Sono necessarie ulteriori ricerche prima che i prodotti entrino nel mercato, motivo per cui la prossima fase di ricerca si concentrerà sulle prestazioni dei disinfettanti nelle applicazioni pratiche al di fuori del laboratorio. Questo lavoro studierà come i disinfettanti sono influenzati da fattori esterni come la temperatura o la luce solare. Il team è in trattative con la rete ospedaliera locale per testare il prodotto nelle proprie strutture.
Drake ha aggiunto: "Stiamo anche esplorando lo sviluppo di un film semipermanente per vedere se possiamo coprire e sigillare i pavimenti degli ospedali o le maniglie delle porte, le aree che devono essere disinfettate o anche le aree che sono attivamente e continuamente in contatto".
Seal è entrato a far parte del Dipartimento di Scienza e Ingegneria dei Materiali dell'UCF nel 1997, che fa parte della Scuola di Ingegneria e Informatica dell'UCF. Serve nella scuola di medicina ed è membro del gruppo protesico UCF Biionix. È l'ex direttore dell'UCF Nano Science and Technology Center e Advanced Materials Processing and Analysis Center. Ha conseguito un dottorato di ricerca in ingegneria dei materiali presso l'Università del Wisconsin, con una specializzazione in biochimica, ed è ricercatore post-dottorato presso il Lawrence Berkeley National Laboratory presso l'Università della California, Berkeley.
Dopo aver lavorato alla Wake Forest School of Medicine per 20 anni, Parks è arrivato all'UCF nel 2014, dove ha lavorato come professore e capo del Dipartimento di Microbiologia e Immunologia. Ha ricevuto un dottorato di ricerca. in biochimica presso l'Università del Wisconsin ed è ricercatore dell'American Cancer Society presso la Northwestern University.
La ricerca è stata co-autrice di Candace Fox, ricercatrice post-dottorato della UCF School of Medicine, Craig Neal della UCF School of Engineering and Computer Science e gli studenti laureati Tamil Sakthivel, Udit Kumar e Yifei Fu della UCF School of Engineering and Computer Science .
Come tutto ciò che leggi su Internet, questo articolo non deve essere considerato un consiglio medico; si prega di consultare il proprio medico o fornitore di cure primarie prima di apportare modifiche alla propria routine sanitaria.
Vivere per sempre! Co-condotto dal Dr. Ron Klatz e co-conduttori Carol Petersen, RPh, CNP e ospite speciale Dr. Daved Rosensweet
Immortality Now con il Dr. Ron Klatz, il co-conduttore Carol Petersen RPh, CNP e l'ospite speciale Dr. Frank Shallenberger
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