Para peneliti di University of Central Florida telah mengembangkan disinfektan berbasis nanopartikel yang dapat terus membunuh virus di permukaan hingga 7 hari—penemuan yang dapat menjadi senjata ampuh melawan COVID-19 dan virus patogen baru lainnya.
Penelitian ini diterbitkan minggu ini di jurnal ACS Nano dari American Chemical Society oleh tim multidisiplin ahli virus dan teknik dari universitas dan kepala perusahaan teknologi di Orlando.
Pada hari-hari awal pandemi, Christina Drake, alumnus UCF dan pendiri Kismet Technologies, terinspirasi setelah perjalanan ke toko kelontong untuk mengembangkan disinfektan. Di sana, dia melihat seorang pekerja menyemprotkan desinfektan pada gagang lemari es dan kemudian segera menyeka semprotan itu.
“Awalnya ide saya adalah mengembangkan disinfektan yang bekerja cepat,” katanya, “tetapi kami berbicara dengan konsumen—seperti dokter dan dokter gigi—untuk mengetahui disinfektan mana yang benar-benar mereka inginkan. Bagi mereka Yang terpenting adalah apa yang langgeng. Ini akan terus mendisinfeksi area kontak tinggi seperti gagang pintu dan lantai untuk waktu yang lama setelah aplikasi.”
Drake berkolaborasi dengan Dr. Sudipta Seal, seorang insinyur material dan ahli nanosains UCF, dan Dr. Griff Parks, seorang ahli virus, dekan peneliti dari School of Medicine, dan Dekan dari Burnett School of Biomedical Sciences. Dengan dana dari National Science Foundation, Kismet Tech, dan Florida High-Tech Corridor, para peneliti menciptakan disinfektan rekayasa partikel nano.
Bahan aktifnya adalah struktur nano rekayasa yang disebut cerium oxide, yang dikenal karena sifat antioksidan regeneratifnya. Nanopartikel Cerium oxide dimodifikasi dengan sedikit perak agar lebih efektif melawan patogen.
“Ini bekerja baik dalam kimia dan mesin,” jelas Seal, yang telah mempelajari nanoteknologi selama lebih dari 20 tahun. “Nanopartikel memancarkan elektron untuk mengoksidasi virus dan membuatnya tidak aktif. Secara mekanis, mereka juga menempelkan diri pada virus dan memecahkan permukaan seperti balon yang meledak.”
Sebagian besar tisu atau semprotan disinfektan akan mendisinfeksi permukaan dalam tiga hingga enam menit setelah digunakan, tetapi tidak ada efek residu. Artinya, permukaan perlu dilap berulang kali agar tetap bersih untuk menghindari infeksi berbagai virus seperti COVID-19. Formulasi nanopartikel mempertahankan kemampuannya untuk menonaktifkan mikroorganisme dan terus mendisinfeksi permukaan hingga 7 hari setelah aplikasi tunggal.
“Disinfektan menunjukkan aktivitas antivirus yang hebat terhadap tujuh virus berbeda,” jelas Parks, dan laboratoriumnya bertanggung jawab untuk menguji ketahanan formula terhadap “kamus” virus. “Itu tidak hanya menunjukkan sifat antivirus terhadap coronavirus dan rhinovirus, tetapi juga terbukti efektif melawan berbagai virus lain dengan struktur dan kompleksitas yang berbeda. Kami berharap dengan kemampuan membunuh yang luar biasa ini, disinfektan ini juga akan menjadi alat yang sangat efektif melawan virus baru lainnya.”
Para ilmuwan percaya bahwa solusi ini akan memiliki dampak yang signifikan pada lingkungan perawatan kesehatan, terutama mengurangi kejadian infeksi yang didapat di rumah sakit-seperti Staphylococcus aureus (MRSA) yang resisten methicillin, Pseudomonas aeruginosa dan Clostridium difficile -Ini akan menyebabkan infeksi yang mempengaruhi lebih dari sepertiga dari pasien yang dirawat di rumah sakit AS.
Tidak seperti banyak disinfektan komersial, formula ini tidak mengandung bahan kimia berbahaya, yang menunjukkan bahwa aman digunakan pada permukaan apa pun. Menurut persyaratan dari US Environmental Protection Agency, tes regulasi pada kulit dan iritasi sel mata tidak menunjukkan efek berbahaya.
“Banyak disinfektan rumah tangga yang tersedia saat ini mengandung bahan kimia yang berbahaya bagi tubuh setelah terpapar berulang kali,” kata Drake. “Produk berbasis nanopartikel kami akan memiliki tingkat keamanan yang tinggi, yang akan memainkan peran penting dalam mengurangi paparan manusia secara keseluruhan terhadap bahan kimia.”
Diperlukan lebih banyak penelitian sebelum produk memasuki pasar, itulah sebabnya penelitian tahap selanjutnya akan fokus pada kinerja disinfektan dalam aplikasi praktis di luar laboratorium. Karya ini akan mempelajari bagaimana disinfektan dipengaruhi oleh faktor eksternal seperti suhu atau sinar matahari. Tim sedang dalam pembicaraan dengan jaringan rumah sakit setempat untuk menguji produk di fasilitas mereka.
Drake menambahkan: “Kami juga sedang menjajaki pengembangan film semi permanen untuk melihat apakah kami dapat menutupi dan menutup lantai atau pegangan pintu rumah sakit, area yang perlu didesinfeksi, atau bahkan area yang secara aktif dan terus-menerus bersentuhan.”
Seal bergabung dengan Departemen Ilmu dan Teknik Material UCF pada tahun 1997, yang merupakan bagian dari Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer UCF. Dia melayani di sekolah kedokteran dan merupakan anggota kelompok prostetik UCF Biionix. Dia adalah mantan direktur UCF Nano Science and Technology Center dan Advanced Material Processing and Analysis Center. Dia menerima gelar PhD di bidang teknik material dari University of Wisconsin, dengan minor di bidang biokimia, dan merupakan peneliti postdoctoral di Lawrence Berkeley National Laboratory di University of California, Berkeley.
Setelah bekerja di Fakultas Kedokteran Wake Forest selama 20 tahun, Parkes datang ke UCF pada tahun 2014, di mana ia menjabat sebagai profesor dan kepala Departemen Mikrobiologi dan Imunologi. Ia menerima gelar Ph.D. dalam biokimia dari University of Wisconsin dan merupakan peneliti dari American Cancer Society di Northwestern University.
Penelitian ini ditulis bersama oleh Candace Fox, peneliti postdoctoral dari UCF School of Medicine, Craig Neal dari UCF School of Engineering and Computer Science, dan mahasiswa pascasarjana Tamil Sakthivel, Udit Kumar, dan Yifei Fu dari UCF School of Engineering and Computer Science. .
Materi disediakan oleh University of Central Florida. Karya asli adalah oleh Christine Senior. Catatan: Konten dapat diedit sesuai dengan gaya dan panjangnya.
Dapatkan berita sains terbaru melalui buletin email gratis ScienceDaily, diperbarui setiap hari dan setiap minggu. Atau periksa umpan berita yang diperbarui setiap jam di pembaca RSS Anda:
Beri tahu kami pendapat Anda tentang ScienceDaily-kami menyambut baik komentar positif maupun negatif. Apakah ada masalah dalam menggunakan situs web ini? masalah?
Waktu posting: Sep-10-2021