Pesquisadores da University of Central Florida desenvolveram um desinfetante baseado em nanopartículas que pode matar vírus continuamente na superfície por até 7 dias - uma descoberta que pode se tornar uma arma poderosa contra COVID-19 e outros vírus patogênicos emergentes.
A pesquisa foi publicada esta semana na revista ACS Nano, da American Chemical Society, por uma equipe multidisciplinar de especialistas em vírus e engenharia da universidade e pelo chefe de uma empresa de tecnologia em Orlando.
Nos primeiros dias da pandemia, Christina Drake, ex-aluno da UCF e fundadora da Kismet Technologies, se inspirou após uma ida ao supermercado para desenvolver desinfetantes. Lá, ela viu um trabalhador borrifando desinfetante na alça da geladeira e imediatamente enxugou o spray.
“Inicialmente, minha ideia era desenvolver um desinfetante de ação rápida”, disse ela, “mas conversamos com consumidores - como médicos e dentistas - para descobrir qual desinfetante eles realmente queriam. Para eles, o mais importante é o que dura. Ele continuará a desinfetar as áreas de alto contato, como maçanetas e pisos, por muito tempo após a aplicação. ”
Drake colaborou com o Dr. Sudipta Seal, um engenheiro de materiais da UCF e especialista em nanociência, e com o Dr. Griff Parks, um virologista, reitor associado de pesquisa da Escola de Medicina e Reitor da Escola de Ciências Biomédicas Burnett. Com financiamento da National Science Foundation, Kismet Tech e do Florida High-Tech Corridor, os pesquisadores criaram um desinfetante projetado com nanopartículas.
Seu ingrediente ativo é uma nanoestrutura projetada chamada óxido de cério, conhecida por suas propriedades antioxidantes regenerativas. Nanopartículas de óxido de cério são modificadas com uma pequena quantidade de prata para torná-las mais eficazes contra patógenos.
“Funciona tanto com química quanto com maquinário”, explica Seal, que estuda nanotecnologia há mais de 20 anos. “As nanopartículas emitem elétrons para oxidar o vírus e torná-lo inativo. Mecanicamente, eles também se ligam ao vírus e rompem a superfície como um balão em chamas. ”
A maioria dos lenços ou sprays desinfetantes desinfetam a superfície dentro de três a seis minutos após o uso, mas não há efeito residual. Isso significa que a superfície precisa ser limpa repetidamente para mantê-la limpa e evitar a infecção por vários vírus, como o COVID-19. A formulação de nanopartículas mantém sua capacidade de inativar microrganismos e continua a desinfetar a superfície por até 7 dias após uma única aplicação.
“Os desinfetantes apresentam grande atividade antiviral contra sete vírus diferentes”, explicou Parks, e seu laboratório é responsável por testar a resistência da fórmula ao “dicionário” de vírus. “Ele não só mostrou propriedades antivirais contra coronavírus e rinovírus, mas também se mostrou eficaz contra vários outros vírus com diferentes estruturas e complexidades. Esperamos que, com esta incrível capacidade de matar, este desinfetante também se torne uma ferramenta altamente eficaz contra outros vírus emergentes. ”
Os cientistas acreditam que esta solução terá um impacto significativo no ambiente de saúde, especialmente reduzindo a incidência de infecções adquiridas em hospitais, como Staphylococcus aureus resistente à meticilina (MRSA), Pseudomonas aeruginosa e Clostridium difficile - Estas causarão infecções que afetam mais do que um terço dos pacientes internados em hospitais dos EUA.
Ao contrário de muitos desinfetantes comerciais, esta fórmula não contém produtos químicos prejudiciais, o que mostra que é seguro usar em qualquer superfície. De acordo com os requisitos da Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos, os testes regulatórios sobre irritação da pele e células oculares não mostraram efeitos prejudiciais.
“Muitos dos desinfetantes domésticos atualmente disponíveis contêm produtos químicos que são prejudiciais ao corpo após exposição repetida”, disse Drake. “Nossos produtos baseados em nanopartículas terão um alto nível de segurança, o que desempenhará um papel importante na redução da exposição humana geral a produtos químicos.”
Mais pesquisas são necessárias antes que os produtos entrem no mercado, e é por isso que a próxima fase da pesquisa se concentrará no desempenho de desinfetantes em aplicações práticas fora do laboratório. Este trabalho estudará como os desinfetantes são afetados por fatores externos, como temperatura ou luz solar. A equipe está em negociações com a rede hospitalar local para testar o produto em suas instalações.
Drake acrescentou: “Também estamos explorando o desenvolvimento de um filme semipermanente para ver se podemos cobrir e selar pisos de hospitais ou maçanetas, áreas que precisam ser desinfetadas ou mesmo áreas que estão ativa e continuamente em contato”.
Seal ingressou no Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais da UCF em 1997, que faz parte da Escola de Engenharia e Ciência da Computação da UCF. Ele atua na faculdade de medicina e é membro do grupo de próteses da UCF Biionix. Ele é o ex-diretor da UCF Nano Science and Technology Center e Advanced Materials Processing and Analysis Center. Ele recebeu um PhD em engenharia de materiais pela University of Wisconsin, com especialização em bioquímica, e é um pesquisador de pós-doutorado no Lawrence Berkeley National Laboratory da University of California, Berkeley.
Depois de trabalhar na Wake Forest School of Medicine por 20 anos, Parkes veio para a UCF em 2014, onde atuou como professor e chefe do Departamento de Microbiologia e Imunologia. Ele recebeu um Ph.D. Ele é doutor em bioquímica pela University of Wisconsin e pesquisador da American Cancer Society na Northwestern University.
A pesquisa foi co-autora de Candace Fox, pesquisadora de pós-doutorado da Escola de Medicina da UCF, Craig Neal da Escola de Engenharia e Ciência da Computação da UCF, e alunos de graduação Tamil Sakthivel, Udit Kumar e Yifei Fu da Escola de Engenharia e Ciência da Computação da UCF .
Materiais fornecidos pela University of Central Florida. O trabalho original é de Christine Senior. Nota: O conteúdo pode ser editado de acordo com o estilo e comprimento.
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Horário da postagem: Set-10-2021