En UCF-alun og flere forskere brukte nanoteknologi for å utvikle dette rengjøringsmidlet, som kan motstå syv virus i opptil 7 dager.
UCF-forskere har utviklet et nanopartikkelbasert desinfeksjonsmiddel som kontinuerlig kan drepe virus på overflaten i opptil 7 dager - denne oppdagelsen kan bli et kraftig våpen mot COVID-19 og andre nye patogene virus.
Forskningen ble publisert denne uken i tidsskriftet ACS Nano fra American Chemical Society av et tverrfaglig team av virus- og ingeniøreksperter fra universitetet og sjefen for et teknologiselskap i Orlando.
Christina Drake '07PhD, grunnleggeren av Kismet Technologies, ble inspirert av en tur til matbutikken i begynnelsen av pandemien og utviklet et desinfeksjonsmiddel. Der så hun en arbeider sprøyte desinfeksjonsmiddel på kjøleskapshåndtaket og tørket deretter umiddelbart av sprayen.
"I utgangspunktet var ideen min å utvikle et hurtigvirkende desinfeksjonsmiddel," sa hun, "men vi snakket med forbrukere som leger og tannleger for å forstå hvilket desinfeksjonsmiddel de egentlig vil ha. Det viktigste for dem er at det er en langvarig ting, det vil fortsette å desinfisere høye kontaktområder som dørhåndtak og gulvet i lang tid etter påføring.»
Drake jobber med Sudipta Seal, en UCF-materialingeniør og nanovitenskapsekspert, og Griff Parks, en virolog, forskningsassistent dekan ved School of Medicine og dekan ved Burnett School of Biomedical Sciences. Med finansiering fra National Science Foundation, Kismet Tech og Florida High-Tech Corridor, har forskere laget et desinfeksjonsmiddel utviklet av nanopartikler.
Dens aktive ingrediens er en konstruert nanostruktur kalt ceriumoksid, kjent for sine regenerative antioksidantegenskaper. Ceriumoksid nanopartikler er modifisert med en liten mengde sølv for å gjøre dem mer effektive mot patogener.
"Det fungerer i både kjemi og maskiner," sa Seal, som har studert nanoteknologi i mer enn 20 år. "Nanopartikler sender ut elektroner for å oksidere viruset og gjøre det inaktivt. Mekanisk fester de seg også til viruset og sprekker overflaten, akkurat som å sprenge en ballong."
De fleste desinfiserende våtservietter eller sprayer vil desinfisere overflaten innen tre til seks minutter etter bruk, men det er ingen resteffekt. Dette betyr at overflaten må tørkes gjentatte ganger for å holde den ren for å unngå infeksjon med flere virus som COVID-19. Nanopartikkelformuleringen opprettholder sin evne til å inaktivere mikroorganismer og fortsetter å desinfisere overflaten i opptil 7 dager etter en enkelt påføring.
"Dette desinfeksjonsmidlet viser stor antiviral aktivitet mot syv forskjellige virus," sa Parks, hvis laboratorium er ansvarlig for å teste formelens motstand mot virus-"ordboken". "Det viser ikke bare antivirale egenskaper mot koronavirus og rhinovirus, men beviser også at det er effektivt mot en rekke andre virus med forskjellige strukturer og kompleksiteter. Vi håper at med denne fantastiske evnen til å drepe, vil dette desinfeksjonsmidlet også bli et effektivt verktøy mot andre nye virus."
Forskere mener at denne løsningen vil ha en betydelig innvirkning på helsemiljøet, spesielt redusere forekomsten av sykehuservervede infeksjoner, som meticillin-resistente Staphylococcus aureus (MRSA), Pseudomonas aeruginosa og Clostridium difficile—— De påvirker mer enn én av 30. pasienter innlagt på amerikanske sykehus.
I motsetning til mange kommersielle desinfeksjonsmidler, inneholder ikke denne formelen skadelige kjemikalier, noe som viser at den er trygg å bruke på alle overflater. I henhold til kravene fra US Environmental Protection Agency har regulatoriske tester på hud- og øyecelleirritasjon ikke vist noen skadelige effekter.
"Mange av husholdningsdesinfeksjonsmidlene som er tilgjengelige for øyeblikket inneholder kjemikalier som er skadelige for kroppen etter gjentatt eksponering," sa Drake. "Våre nanopartikkelbaserte produkter vil ha et høyt sikkerhetsnivå, som vil spille en viktig rolle i å redusere den totale menneskelige eksponeringen for kjemikalier."
Mer forskning er nødvendig før produktene kommer på markedet, og derfor vil neste fase av forskningen fokusere på ytelsen til desinfeksjonsmidler i praktiske applikasjoner utenfor laboratoriet. Dette arbeidet skal studere hvordan desinfeksjonsmidler påvirkes av ytre faktorer som temperatur eller sollys. Teamet er i samtaler med det lokale sykehusnettverket for å teste produktet i deres fasiliteter.
"Vi utforsker også utviklingen av en semi-permanent film for å se om vi kan dekke og forsegle sykehusgulv eller dørhåndtak, områder som må desinfiseres, eller til og med områder med aktiv og kontinuerlig kontakt," sa Drake.
Seal begynte i UCFs Department of Materials Science and Engineering i 1997, som er en del av UCF School of Engineering and Computer Science. Protese. Han er tidligere direktør for UCF Nano Science and Technology Center og Advanced Materials Processing and Analysis Center. Han fikk en doktorgrad i materialteknikk fra University of Wisconsin, med bifag i biokjemi, og er postdoktor ved Lawrence Berkeley National Laboratory ved University of California, Berkeley.
Etter å ha jobbet ved Wake Forest School of Medicine i 20 år, kom Parkes til UCF i 2014, hvor han fungerte som professor og leder for Institutt for mikrobiologi og immunologi. Han fikk en Ph.D. i biokjemi fra University of Wisconsin og er forsker i American Cancer Society ved Northwestern University.
Studien ble medforfatter av Candace Fox, en postdoktor ved School of Medicine, og Craig Neal fra School of Engineering and Computer Science. Tamil Sakthivel, Udit Kumar og Yifei Fu, hovedfagsstudenter ved School of Engineering and Computer Science, er også medforfattere.
Innleggstid: Sep-04-2021