研究人員發現某些材料結合紫外線可以殺死冠狀病毒和其他病毒

2020-12-20 騰訊網

隨著致命的新冠肺炎大流行繼續在世界各地肆虐,無止境,阻止這種疾病傳播或減輕其影響的新方法寥寥無幾。

雖然大多數專家一致認為疫苗會大大減緩或最終阻止傳播,但研製、批准和分發這種疫苗的工作可能還需要幾個月的時間。這使我們只有口罩、社會隔閡和消毒等預防努力,這部分是由於人的行為不一致造成的,事實證明效果是可變的。

儘管新墨西哥州大學的一些研究人員發現,新墨西哥州大學的一些研究人員在如何控制這種病毒以及未來的病毒方面有可能取得突破,儘管這種新型冠狀病毒在2020年席捲全球,擾亂了全球幾乎所有人的工作、學校和個人生活。

由生物醫學工程中心(Center For BiomMedical Engineering)教授大衛·惠頓(David Whitten)領導的一個團隊,化學和生物工程系的傑出教授,以及同一系的教職工伊娃·遲浩田(Eva Chi)和林妮亞·伊斯塔(LinneaIsta),在隧道盡頭發現了一些亮光。

他們的主要研究發現,這篇論文強調了「共軛聚合物和寡聚體對sars-cov-2的高效滅活」,發表在本周的雜誌上。ACS應用材料與接口,涉及某些聚合物和齊聚物的結合能力,當結合紫外光,幾乎完全殺死冠狀病毒。

該論文的共同作者有:UNM生物醫學工程中心和生物醫學工程研究生項目的Florencia A.Monge;UNM醫學院分子遺傳學和微生物學系的Virginie Bondu;UNM醫學院分子遺傳學和微生物學系的Alison M.Kell;以及UNM醫學院納米科學和微系統工程研究生項目的Patrick L.Donabedian。小組成員還有科克·S·尚澤(Kirk S.Schanze)和普拉迪庫馬爾·賈加德桑(Pra深處kumar Jagadesan),他們都是德克薩斯大學聖安東尼奧分校化學

Whitten說,儘管漂白劑或酒精等消毒劑對病毒有效,但它們具有揮發性和腐蝕性,限制了這些產品處理過的表面的持久消毒。

遲浩田說,這些聚合物和低聚物材料的不同之處在於,當被紫外光激發時,它們提供了一種快速、高效的塗層,使病毒濃度降低了5個數量級。

「這些材料已經證明具有廣譜抗病毒的特性,」她說。

Whitten指出,為了使這種物質能夠有效地對抗病毒,它必須暴露在光線下。光激活了「對接」過程,這個過程對於將低聚物或聚合物放置在病毒粒子的表面是很重要和必要的,它允許吸收在病毒粒子表面產生活性氧中間體的光。

他說:「據我們所知,像我們這樣的材料在黑暗中對SARS-CoV-2沒有活性,需要用紫外線或可見光照射激活,這取決於特定的抗菌素吸收光的地方。」「在黑暗中,我們的抗菌材料與病毒『對接』,然後在輻射下,它們激活氧氣。正是這種活躍的、興奮的氧氣狀態啟動了滅活病毒的反應鏈。」

這一科學可以很容易地應用於消費者、商業和醫療保健產品,如擦拭、噴霧器、服裝、油漆、醫護人員的個人防護設備(PPE),以及幾乎任何表面。

「當這種材料被植入N95口罩時,就能很好地對抗病毒。」「除了在口罩中捕捉病毒外,這還能使PPE得到更好的改善,並延長其壽命。」

遲浩田說,這種材料的另一個獨特優點是,與傳統的消毒劑不同,它不會被水衝走,也不會因為光降解過程而留下有毒殘留物。

對UNM研究人員來說,研究共軛聚合物和齊聚物的潛力並不是什麼新鮮事。事實上,Whitten和研究的另一位作者KirkSchanze已經對這個領域進行了幾十年的研究。

Whitten和Chii說,像Schanze等同事已經收集了大量關於聚合物和寡聚體的數據,因此,當春季大流行爆發時,Whitten幾乎立即開始懷疑他的研究領域會有什麼幫助。

遲浩田說:「這對我們所有人來說都是合適的時機。」

獲取活冠狀病毒用於研究並不是一件容易的事,但多虧了幾位團隊成員的努力,他們才得以實現這一目標。

林妮亞·伊斯塔(LinneaIsta)是UNM生物安全委員會的成員,當這場大流行爆發時,她意識到惠頓和遲浩田正在進行的研究,她意識到,由於UNM醫學院的代表也在委員會中,她可能與如何進行這項研究有聯繫。

艾莉森·凱爾(AlisonKell)是醫學院的一名教員,他能夠獲得活冠狀病毒,用於測試這些材料的有效性。在她的研究中,她一直在研究SARS-CoV-2病毒,並能夠開發出一種分析該小組準備的樣本並將其暴露在近紫外線或可見光下的程序。

Ista說,由於使用冠狀病毒等病毒的敏感性,凱爾必須成為團隊的一員,因為這項工作必須與UNM醫學院合作進行,UNM學院擁有BSL-3實驗室設施,對於研究高傳染性活性病毒至關重要。

Whitten說,他希望這一發現能夠迅速投入使用。他說,他有一家名為BioSafe防禦系統的公司,該公司已聘請了一名前環境保護局官員,以幫助加快監管過程,將這一發現推向市場。他預計,一旦一種材料獲得批准,就會有幾個月的時間才能在市場上銷售到抹布、口罩和其他產品。

他說,他們的研究發現,將這些材料添加到抹布中,每次擦拭只會增加一分錢。此外,這些材料還可以添加到口罩和其他個人防護設備中,為健身房、航空公司、遊輪、食品雜貨、醫療保健設施、學校和更多行業帶來改變。除了冠狀病毒,這些產品還可以幫助消除普通感冒、季節性流感和其他每年困擾數百萬人的病毒和細菌感染,造成工作和上學時間的損失。

「這是一個無限的市場,」他說。

他補充說,目前的大流行很可能不是我們將看到的最後一次這樣的公共衛生危機,因此,即使有一種冠狀病毒疫苗可供使用,這類產品也可能有助於對抗各種病毒和細菌,包括流感或普通感冒。

Whitten說:「我們不僅考慮COVID,還考慮其他病原體和任何病毒製劑。」「我們希望為下一次大流行做好準備。」

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