Starobylý kov používaný pro své mikrobiální vlastnosti je základem materiálového řešení dezinfekce. Tým vědců z Ames National Laboratory, Iowa State University a University at Buffalo vyvinul antimikrobiální sprej, který nanáší vrstvu měděných nanodrátků na povrchy s vysokou intenzitou dotyku ve veřejných prostorách. (Foto: Flickr)

Sprej obsahuje měděné nanodrátky (CuNWs) nebo měděno-zinkové nanodrátky (CuZnNWs) a dokáže vytvořit antimikrobiální vrstvu na různých površích. Tento výzkum byl iniciován pandemií COVID-19, ale jeho výsledky mají širší uplatnění.

Lidé využívají antimikrobiálních vlastností mědi již od roku 2400 př. n. l. k léčbě a prevenci infekcí a nemocí. Bylo prokázáno, že účinně inaktivuje viry, bakterie, plísně a kvasinky, pokud jsou v přímém kontaktu s kovem. Podle Juna Cuie, vědce z Amesovy laboratoře a jednoho z vedoucích výzkumníků projektu, „ionty mědi mohou proniknout membránou viru a poté se vložit do řetězce RNA a zcela znemožnit viru, aby se duplikoval“.

Uprostřed pandemie „se DOE zeptalo výzkumníků, co můžete udělat, abyste pomohli zmírnit tuto situaci s COVID?“. Cui řekl. Amesova laboratoř je známá prací v oblasti materiálových věd, což není obor, který by se často protínal s výzkumem nemocí. Cuiův tým však přišel s nápadem uplatnit antimikrobiální vlastnosti mědi, aby pomohl omezit šíření COVID.

Cui vysvětlil, že jejich nápad vzešel ze samostatného projektu, na kterém pracovali, což je měděný inkoust určený pro tisk měděných nanodrátků používaných v ohebných elektronických zařízeních. „Takže myšlenka je taková, že tohle je inkoust a já ho mohu zředit vodou nebo dokonce etanolem a pak ho prostě nastříkat. Ať už je povrch jakýkoli, jednou ho nastříkám a pokryji velmi slabou vrstvou měděného nanodrátku,“ řekl.

Nejprve je třeba povrch očistit a vydezinfikovat, pak lze aplikovat přeformulovaný roztok měděného inkoustu. Ideální povlak by měl být dostatečně tenký, aby byl průhledný. Inkoust lze ředit vodou nebo alkoholem, aby se dal stříkat, a funguje na plastových, skleněných a nerezových površích.

Tým testoval dva typy měděného inkoustu, CuNW a CuZnNW. Ve srovnání s obyčejným měděným diskem byly oba inkousty stejně účinné při zneškodňování viru. Měděnému disku však trvalo 40 minut, než virus zneškodnil, zatímco měděným inkoustům to trvalo pouze 20 minut. Nanodrátky fungovaly rychleji díky většímu povrchu.

Při srovnání obou povlaků inkoustů zneškodnily CuNW virus rychleji než CuZnNW během prvních 10 minut. Povlak CuZnNW však měl ve srovnání s CuNW stabilnější a trvalejší uvolňování měďnatých iontů, díky čemuž je povlak účinný po delší dobu. Nakonec tým dospěl k závěru, že CuZnNW je nejlepší volbou pro postřikovatelný povlak z měděných nanodrátků pro antimikrobiální účely.

Cui uvedl, že tato práce je důležitá nejen kvůli pandemii, ale vzhledem k tomu, že tyto nanodrátky mohou chránit před mnoha různými mikroby, „existuje šance, že můžeme mít trvalý dopad na lidskou společnost“.

Zdroj: phys.org