Новый материал нейтрализует 96 процентов вирусных клеток с помощью наношипов

Исследователи из Королевского Мельбурнского технологического института Австралии (RMIT) объединили грубую силу с высокотехнологичным производством, чтобы создать новый кремниевый материал для больниц, лабораторий и других потенциально чувствительных сред. И хотя для людей это может выглядеть и ощущаться как плоское черное зеркало, на самом деле этот тонкий слой действует как опасная смертельная ловушка для людей. патогены.

Как недавно подробно описано в журнале АСУ НаноМеждисциплинарная команда потратила более двух лет на разработку нового материала, приятного на ощупь. Однако на микроскопическом уровне поверхность кремния покрыта «наношипами», настолько маленькими и острыми, что они могут пронзить отдельные клетки. Лабораторные тесты показали, что 96 процентов всех hPIV-3 вирусные клетки которые вступали в контакт с крошечными иглами материала, либо разрывались на части, либо были настолько сильно повреждены, что не могли воспроизводиться и вызывать обычные инфекции, такие как пневмония, круп и бронхит. Без внешней помощи этот уровень ликвидации можно было бы достичь в течение шести часов.

Интересно, что вдохновение пришло не от охотников на вампиров, а от насекомых. Прежде чем разработать колючий кремний, исследователи изучили структурный состав крыльев цикад и стрекоз, которые в ходе эволюции приобрели такие же острые наноструктуры, способные протыкать споры грибов и бактериальные клетки. Однако вирусы гораздо более микроскопичны, чем даже бактерии, а это означало, что эффективные импульсы должны быть сравнительно меньшими.

[Related: A once-forgotten antibiotic could be a new weapon against drug-resistant infections.]

Чтобы создать такую ​​убивающую вирусы поверхность, ее дизайнеры подвергли кремниевую пластину ионной бомбардировке с использованием специального оборудования в Мельбурнском центре нанопроизводства. В ходе этого процесса команда направляла ионы на разрушение определенных участков пластины, создавая таким образом бесчисленные шпили толщиной 2 нанометра и высотой 290 нанометров. Для сравнения: один шип примерно в 30 000 раз тоньше человеческого волоса.

Исследователи полагают, что их новый кремниевый материал однажды можно будет наносить на поверхности, к которым часто прикасаются, в местах, часто содержащих патогены.

«Внедрение этой передовой технологии в средах высокого риска, таких как лаборатории или медицинские учреждения, где воздействие опасных биологических материалов вызывает беспокойство, может значительно усилить меры сдерживания инфекционных заболеваний», — Самсон Мах, первый автор исследования и доктор философии, сказал в среду. «Тем самым мы стремимся создать более безопасную среду для исследователей, медицинских работников и пациентов».

Полагаясь на простые механические методы материала для эффективной очистки помещений (т. е. нанесение ударов по вирусным клеткам, как будто это шашлык), дизайнеры полагают, что общее использование химических дезинфицирующих средств также может снизиться, что является серьезной проблемой, поскольку общество борется с проблемой продолжающийся рост все более устойчивых»супербактерии».