Антивирусное поверхностное покрытие для предотвращения распространения нового коронавируса (COVID-19) через сенсорный ввод

Вирус был условно обозначен как 2019-nCoV, а позднее, получив официальное название SARS-CoV-2, заболевание, вызванное вирусом, было официально названо Коронавирусной болезнью 2019 (COVID-19) ВОЗ. SARS-CoV-2 представляет собой одноцепочечный РНК-вирус с положительным смыслом в оболочке. Коронавирусы названы так из-за их характерной солнечной короны (короноподобного) внешнего вида при наблюдении под электронным микроскопом. Это появление вызвано пепломерами поверхностного (или шипованного, обозначенного S) гликопротеина, исходящего из липидной оболочки вируса1. Вирион SARS-CoV имеет сферическую форму со средним диаметром 78 нм.

SARS-CoV-2 - это деликатный, но очень заразный вирус, способный распространяться в основном от человека к человеку по всему миру. Он также распространяется, когда инфицированный человек кашляет или чихает, и на поверхность или предмет попадает капелька; человек, прикоснувшись к этой поверхности, имеет вирус, затем касается носа, рта или глаз, может подхватить его.

На личном уровне гигиенические меры рекомендуются для предотвращения распространения заболевания, особенно в учреждениях, где люди контактируют с пациентами или зараженными фомитами. Мытье рук с мылом и водой или с помощью спиртовых протирок рук эффективно для прерывания передачи вируса. Хотя вирусы не растут на любых неживых поверхностях, последние исследования показывают, что коронавирусы могут оставаться жизнеспособными или инфекционными на металлических, стеклянных, деревянных, тканевых и пластиковых поверхностях в течение нескольких часов или дней, независимо от того, выглядит ли поверхность грязной или чистой.

Хотя коронавирусы относительно легко уничтожить, используя простые дезинфицирующие средства, такие как этанол (62-71%), перекись водорода (0,5%) или гипохлорит натрия (0,1%) 2 путем разрушения тонкой оболочки, которая окружает крошечный микроб. Тем не менее, практически невозможно постоянно дезинфицировать поверхности, и это не гарантирует, что поверхность не будет снова загрязнена.

Это гораздо более мудрое решение в таком сценарии, если поверхность может отталкивать патогенные микроорганизмы, делая ее антипригарной и / или «дезинфицировать» самостоятельно, быстро нейтрализуя загрязненные патогенные микроорганизмы, исключая тем самым возможность передачи микроорганизма в организм человека и его последующего воздействия. спреды. Исследования показывают, что пиковый гликопротеин COVID-19 позволяет вирусу прикрепляться и связываться с поверхностными белками ACE2 эпителиальных клеток человека в дыхательных путях, тем самым заражая эти клетки. Ассоциация гликопротеина с шипами COVID-19 с поверхностным белком хозяина ACE2 является решающим шагом для инфекции.

Цель нашего исследования - создать поверхностное покрытие с относительно низким значением поверхностной энергии, которое может отталкивать острый гликопротеин, чтобы закрепить поверхности посадки, а также использовать активные химические вещества, которые могут инактивировать острый гликопротеин, а также вирусные нуклеотиды. Поскольку мы уже разработали антимикробное покрытие практически для всех поверхностей с эффективной комбинацией наноактивов, доказав, что литературная поддержка также является антивирусом, мы довольно уверены в его эффективности как противовирусного средства, и этому следует противостоять передача вируса из неживых предметов в живые клетки организма на ощупь.

Обзор литературы показывает, что наночастицы (НЧ) различных металлов и оксидов металлов, таких как наночастицы оксида цинка (ZnONPs) 3, наночастицы оксида меди (CuONPs) 4, наночастицы серебра (AgNPs) 5,6 наноразмерные частицы йодида меди (I) (CuINP) 7 , наночастицы золота на наночастицах диоксида кремния (Au-SiO2NP) 8, а также некоторые катионы четвертичного аммония, обычно называемые QUAT 9 , очень перспективны для инактивации вируса и хорошо себя зарекомендовали.

Разработанный нами продукт NANOVA® HYGIENE + TM в качестве антимикробного покрытия для поверхностей, таких как ткани, пластмассы, металлы и бетоны, содержит коктейли немигрирующих КВАТ и положительно заряженных AgNP в качестве биоактивных наночастиц и диспергирует их в связующих полимерах. Это антимикробное покрытие также показывает чрезвычайно низкое значение поверхностной энергии (> 20 мН / м) 10 и ведет себя как омнифобная поверхность, отталкивая воду и масло вместе.

Контактные ангелы были> 130 ° и> 50 ° при измерении против воды и гексадекана в качестве зондов 10 соответственно. Это покрытие имеет проверенные протоколы испытаний 11 по защите от болезнетворных бактерий до 99,9% в соответствии с мировым стандартом JIS Z2801. Поверхности с покрытием также имеют доказательства эффективной работы против грибков12 и патогены водорослей. Исходя из имеющихся опубликованных данных в литературе, мы можем смело утверждать, что NANOVA® HYGIENE + TM будет потенциальным кандидатом на покрытие для отражения и инактивации вируса на поверхности, и, следовательно, может стать потенциальным материалом для решения нынешней проблемы распространения COVID-19 по поверхности. трогают.

Возможные пути функционирования легированных наноактивных материалов против вирусов COVID-19 будут следующими:

Как сообщалось, AgNPs ингибируют репликацию вирусных нуклеотидов, основной механизм их вирулентности. Он связывается с электронодонорными группами, такими как сера, кислород и азот, обычно встречающиеся в ферментах микроба. Это приводит к денатурированию ферментов, тем самым эффективно выводя из строя источник энергии клетки, и микроб быстро погибает;

Катионное серебро (Ag +) или QUAT может работать для инактивации SARS-CoV-2 путем взаимодействия с его поверхностным (пиковым) белком S на основе его заряда, как это работает при ВИЧ, вирусах гепатита и т. Д. 5,6

Поскольку омнифобное антимикробное покрытие NANOVA® HYGIENE + TM уже демонстрирует полное отключение различных патогенных бактерий и далее на основе имеющихся научных данных, мы считаем, что настоящая формула должна работать и против широкого спектра вирусов. Тем не менее, тестирование и валидация проводятся на военной основе в Южно-Индийской ассоциации текстильных исследований ( SITRA), Коимбатур, чтобы установить его эффективность по инактивации COVID-19 на разных поверхностях, чтобы остановить вторичное распространение от различных поверхностей к живым клеткам посредством прикосновения. Однажды найденный активным, он имеет многочисленные применения практически для всех поверхностей, таких как ткань (маска, перчатки, докторские халаты, шторы, простыни), металл (лифты, ручки дверей, ручки, перила, общественный транспорт), дерево (мебель, полы и перегородки). панели), бетон (больницы, клиники и изоляторы), пластмассы (выключатели, кухонная и бытовая техника) и потенциально могут спасти много жизней.