خداحافظی با ضدعفونی‌کننده‌ها؛ دانشمندان سطحی ساخته‌اند که ویروس‌ها را متلاشی می‌کند

به گزارش خبرگزاری خبرآنلاین و براساس گزارش زومیت، ابتلا به بیماری‌های ویروسی در محیط‌های عمومی کار چندان دشواری نیست. ما ممکن است تنها با لمس دستگیره در، میز کار، صفحه‌کلید، پیشخوان فروشگاه یا حتی از طریق قطرات بسیار ریز معلق در هوا که حامل ذرات ویروسی هستند، در معرض عفونت قرار بگیریم. به همین دلیل دانشمندان سال‌هاست به دنبال ساخت سطوحی هستند که بتوانند بدون نیاز به مواد ضدعفونی‌کننده شیمیایی، ویروس‌ها را غیرفعال کنند.

پژوهشگران دانشگاه آر.ام.آی.تی استرالیا موفق به طراحی ماده‌ای شده‌اند که می‌تواند هنگام تماس، پوشش بیرونی ویروس‌ها را پاره کند و آن‌ها را از بین ببرد. این فناوری بر پایه ساختاری بسیار ریز و خاردار ساخته شده که در ابعاد نانومتری عمل می‌کند.

سطح جدید از سیلیکون ساخته شده و روی آن میلیون‌ها ستون بسیار ریز موسوم به «نانوستون» قرار دارد. سطح این ماده برای چشم انسان تقریباً سیاه به نظر می‌رسد، زیرا ساختار آن نور را بازتاب نمی‌دهد و خاصیت ضدانعکاس دارد. اما ویژگی اصلی‌اش در ظاهرش نیست، بلکه در خارهای فوق‌العاده تیزی است که روی آن قرار گرفته‌اند.

پژوهشگران توضیح می‌دهند نوک این نانوستون‌ها به اندازه‌ای تیز است که می‌تواند پوشش محافظ بیرونی ویروس‌ها را سوراخ کند. بسیاری از ویروس‌های تنفسی دارای غشای چرب محافظ هستند که پوشش ویروسی نام دارد و نقش مهمی در آلوده‌کردن سلول‌های بدن ایفا می‌کند. وقتی این لایه آسیب ببیند، ویروس ساختار خود را از دست می‌دهد و دیگر توانایی آلوده‌سازی مؤثر را نخواهد داشت.

خارهای نانومتری مانند سوزن‌های بسیار ریز به‌طور مستقیم غشای بیرونی ویروس را سوراخ می‌کنند

به گزارش نیواطلس، دانشمندان برای آزمایش فناوری جدید، قطراتی حاوی ویروس پاراآنفلوآنزای انسانی نوع ۳ (hPIV-3) را روی دو نوع سطح مختلف قرار دادند؛ یکی سطح صاف سیلیکونی معمولی و دیگری سطح نانوبافت پوشیده از خارهای میکروسکوپی. ویروس پاراآنفلوآنزای انسانی نوع ۳ یکی از ویروس‌های رایج تنفسی است که می‌تواند باعث عفونت دستگاه تنفسی، به‌ویژه در کودکان، سالمندان و افراد دارای ضعف سیستم ایمنی شود.

پژوهشگران سپس درطول شش ساعت رفتار ویروس‌ها را روی سطوح زیر نظر گرفتند. آن‌ها با استفاده از میکروسکوپ‌های پیشرفته و آزمایش‌های زیستی بررسی کردند که چه مقدار از ویروس‌ها همچنان عفونی باقی مانده‌اند.

نتایج نشان داد خارهای نانومتری مانند سوزن‌های بسیار ریز به‌طور مستقیم غشای بیرونی ویروس را سوراخ می‌کنند. پس از این آسیب، ذرات ویروسی حالت فشرده‌ی خود را از دست می‌دهند، فرو می‌ریزند و ساختارشان تخریب می‌شود. درمقابل، ویروس‌های قرارگرفته روی سطوح صاف تا حد زیادی سالم باقی ماندند و همچنان توانایی آلوده‌سازی داشتند، درحالی‌که روی سطح خاردار نانویی، حدود ۹۶ درصد از ویروس‌های عفونی درطول شش ساعت از بین رفتند.

سامسون ماه، نویسنده اصلی پژوهش می‌گوید: «ممکن است روزی صفحه‌نمایش گوشی‌ها، صفحه‌کلیدها و میزهای بیمارستانی با این پوشش پوشانده شوند تا ویروس‌ها را هنگام تماس از بین ببرند، بدون اینکه نیازی به مواد شیمیایی خشن باشد.» او همچنین توضیح داد روش تولید این ماده با فناوری‌های صنعتی رایج سازگار است. به گفته او، قالب طراحی‌شده برای این پوشش می‌تواند در فرایندهای موسوم به «رول‌به‌رول» استفاده شود.

رول‌به‌رول روشی صنعتی برای تولید انبوه مواد نازک و انعطاف‌پذیر است. در این فرایند، ماده اولیه به شکل رول بزرگ وارد دستگاه، مراحل مختلف تولید یا پوشش‌دهی روی آن انجام و سپس دوباره به صورت رول جمع می‌شود؛ شبیه فرایندی که در چاپ روزنامه یا تولید فیلم‌های پلاستیکی انجام می‌شود. در این روش، به جای ساخت جداگانه هر قطعه، یک لایه بلند و پیوسته از ماده به طور مداوم از میان دستگاه‌ها عبور می‌کند. این موضوع باعث می‌شود تولید بسیار سریع‌تر، ارزان‌تر و مناسب مقیاس صنعتی باشد.

با وجود نتایج امیدوارکننده، پژوهشگران می‌گویند هنوز کارهای بیشتری برای بهینه‌سازی این فناوری باقی مانده است. آن‌ها در تلاش‌اند شکل و فاصله نانوستون‌ها را تغییر دهند تا توانایی تخریب ویروس‌ها بیشتر شود. سامسون ماه توضیح می‌دهد: «هرچه نانوستون‌ها به یکدیگر نزدیک‌تر باشند، تعداد بیشتری از آن‌ها می‌توانند هم‌زمان به ویروس فشار وارد کنند و پوشش بیرونی آن را تا نقطه پارگی بکشند.»

۲۲۷۲۲۷