این پلاستیک، ویروس‌ها را می‌کُشد!

به گزارش ایسنا، پژوهشگران «مؤسسه فناوری سلطنتی ملبورن»(RMIT) یک لایه پلاستیکی نازک ساخته‌اند که می‌تواند ویروس‌ها را به محض تماس با سطح خود از بین ببرد. این دستاورد می‌تواند به کاهش شیوع بیماری از طریق وسایلی مانند تلفن‌های هوشمند، صفحه کلید و تجهیزات بیمارستانی که دائما لمس می‌شوند کمک کند.

به نقل از ساینس‌دیلی، این ماده علاوه بر اثربخشی، به گونه‌ای طراحی شده است که برای استفاده در دنیای واقعی نیز کاربردی باشد. برخلاف سطوح ضد ویروسی پیشین که از فلزات یا سیلیکون ساخته می‌شدند، این روش جدید از پلاستیک انعطاف‌پذیری استفاده می‌کند که می‌توان آن را در مقیاس بزرگ تولید کرد.

این پلاستیک از اکریلیک ساخته شده و با ساختارهای بسیار کوچکی به نام نانوستون‌ها پوشانده شده است. این ساختارهای ریز به ویروس می‌چسبند و لایه بیرونی آن را می‌کِشند تا از هم بپاشد. این پلاستیک به جای تکیه بر ضدعفونی‌کننده‌های شیمیایی، از نیروی مکانیکی برای غیرفعال کردن ویروس استفاده می‌کند.

بررسی‌ها نشان داده‌اند این روش کششی مؤثرتر از طرح‌های پیشین است که سعی در سوراخ کردن ویروس‌ها داشتند.

در آزمایش‌هایی که با استفاده از «ویروس پاراآنفلوانزای انسانی نوع ۳»(hPIV-3) عامل برونشیولیت و ذات‌الریه انجام شد، نتایج قابل توجهی به دست آمد. در عرض یک ساعت پس از تماس، حدود ۹۴ درصد از ذرات ویروس یا از هم پاشیده شدند یا به شدت آسیب دیدند؛ به طوری که دیگر نمی‌توانستند تکثیر شوند و باعث عفونت شوند.

«سامسون ما»(Samson Mah) پژوهشگر ارشد این پروژه خاطرنشان کرد این گروه پژوهشی عمداً از مواد کم‌هزینه‌ای استفاده کرده‌اند که به راحتی قابل تولید هستند. وی افزود: پژوهش ما با بهبود ابزارهای نانوساخت، راهنمای واضح‌تری را درباره این که کدام نانوالگوها برای از بین بردن ویروس‌ها بهتر عمل می‌کنند، ارائه می‌دهند.

ما می‌توانیم روزی سطوحی مانند نمایشگر تلفن همراه، صفحه کلید و میزهای بیمارستان را با این لایه بپوشانیم که ویروس‌ها را بدون استفاده از مواد شیمیایی مضر از بین می‌برد. قالب ما می‌تواند با تولید رول‌به‌رول سازگار شود؛ به این معنی که لایه‌های پلاستیکی ضد ویروسی را می‌توان در مقیاس بزرگ با تجهیزات کارخانه‌ای موجود تولید کرد.

همچنین، پژوهشگران دریافتند که میزان نزدیکی نانوستون‌ها به یکدیگر، نقش بسیار مهم‌تری نسبت به ارتفاع آنها دارد.

سامسون گفت: با تنظیم فاصله و ارتفاع نانوستون‌ها متوجه شدیم میزان محکم بودن آنها در کنار هم بسیار مهم‌تر از ارتفاع آنهاست که ویروس‌ها را از هم جدا می‌کند. وقتی نانوستون‌ها به هم نزدیک‌تر باشند، تعداد بیشتری از آنها می‌توانند به طور هم‌زمان به همان ویروس فشار وارد کنند و پوسته بیرونی آن را تا فراتر از نقطه فروپاشی بکشند.

آزمایش‌های پیشین روی مواد سفتی مانند سیلیکون نانواسپایک نشان داده بود که ویروس‌ها می‌توانند از نظر فیزیکی مختل شوند. این پژوهش با نشان دادن این موضوع که هر دو ویژگی تیز و کند در مقیاس نانو در صورت چیدمان درست می‌توانند مؤثر باشند، این ایده را گسترش می‌دهد.

یافته‌ها یک اصل طراحی واضح را نشان می‌دهند مبنی بر این که هرچه نانوساختارهایی مانند نانواسپایک‌ها یا نانوستون‌ها به یکدیگر نزدیک‌تر باشند، در از بین بردن ویروس‌ها مؤثرتر هستند. قوی‌ترین عملکرد مربوط به سطوحی بود که در آنها نانوستون‌ها در فاصله حدود ۶۰ نانومتر از یکدیگر قرار داشتند. افزایش این فاصله به ۱۰۰ نانومتر، اثر ضد ویروسی را کاهش داد؛ در حالی که فاصله ۲۰۰ نانومتر تقریباً آن را از بین برد.

این پژوهش تاکنون روی hPIV-3 متمرکز بوده که یک ویروس پوشش‌دار با غشای خارجی چرب است. این گروه پژوهشی اکنون قصد دارند ویروس‌های کوچک‌تر و بدون پوشش را آزمایش کنند تا مشخص شود که این فناوری تا چه اندازه می‌تواند گسترده باشد.

ویروس‌های پوشش‌دار، غشای چربی شکننده‌ای در اطراف خود دارند که به راحتی توسط نانوستون‌ها از هم می‌پاشد. این در حالی است که ویروس‌های بدون پوشش فاقد این لایه بیرونی هستند و همین امر، کشتن آنها را دشوارتر می‌کند.

این گروه پژوهشی می‌خواهند بررسی کنند که این لایه بافت‌دار روی سطوح منحنی چقدر خوب عمل می‌کند زیرا انحنا می‌تواند فاصله بین نانوستون‌ها را تغییر دهد.

پروفسور «النا ایوانوا»(Elena Ivanova) از پژوهشگران این پروژه گفت که این گروه پژوهشی مشتاق هستند تا به سوی کاربردهای دنیای واقعی حرکت کنند. وی افزود: ما فکر می‌کنیم این بافت، گزینه‌ مناسبی برای استفاده‌ روزمره است و آماده‌ایم تا با شرکت‌ها برای اصلاح آن جهت تولید در مقیاس بزرگ همکاری کنیم.

این پژوهش در مجله «Advanced Science» به چاپ رسید.