减轻病原体表面传播的隐形纤维素涂层
研究表明,薄的纤维素膜可以在几分钟内使 SARS-CoV-2 病毒失活,抑制大肠杆菌等细菌的生长,并减轻病原体的接触传播。
该涂层由肉眼看不见的纤维素纤维薄膜组成,在干燥条件下耐磨,适合用于门把手和扶手等人流量大的物体。
该涂层由伯明翰大学、剑桥大学和FiberLean Technologies的科学团队开发,他们参与了一个由工程和物理科学研究委员会资助的项目,旨在为玻璃、金属或层压板表面制定处理方法,以提供持久的效果防止 COVID-19 病毒。
虽然传统的化学消毒剂和抗病毒表面设计针对的是结构蛋白或核酸,但由伯明翰化学工程学院Zhenyu Jason Zhang 教授领导的研究人员专注于通过引入的毛细管力干燥含有病毒的呼吸道飞沫由多孔结构。
众所周知,COVID-19 病毒可以在塑料和不锈钢等表面上保持活跃数天,但在报纸上只能保持几个小时。该团队在表面化学和配方工程方面拥有专业知识,研究了由 FiberLean Technologies 提供的微纤维化纤维素 (MFC) 涂层的结构和性能,FiberLean Technologies 是全球领先的造纸和包装行业 MFC 生产商。
研究人员发现,薄膜的多孔性起着重要作用:它加快了液滴的蒸发速度,并在细菌膜上引入了不平衡的渗透压。
然后他们测试了涂层是否可以抑制 SARS-CoV-2 的表面传播。在这里,他们发现当含有病毒的液滴留在涂层上 5 分钟时,传染性会降低三倍,而 10 分钟后,传染性会降至零。相比之下,当含有 SARS-CoV-2 的液滴留在玻璃表面时,它们的初始传染性在 10 分钟后仍保持不变。对含有细菌(大肠杆菌和表皮葡萄球菌)的液滴重复进行抗菌测试,研究人员再次发现感染性在 1 小时和 24 小时内显着降低。
用雾化人工唾液重复实验,这里的分析表明,纤维素薄膜也能有效抑制呼吸道气溶胶的接触转移。
张教授评论说:“与气溶胶传播不同,表面传播的风险来自大液滴,如果它们落在坚硬的表面上仍然具有传染性,它们可以通过触摸传播。这种表面涂层技术使用可持续材料,并有可能与其他抗菌活性物质结合使用,以提供持久和缓释的抗菌效果。”
研究人员通过机械刮擦测试证实了涂层的稳定性,涂层在干燥时没有明显的损坏,但在润湿时很容易从表面去除,使其方便且适合日常清洁和消毒实践。
伯明翰大学企业已与 FiberLean Technologies 和剑桥大学提交了一项联合专利申请,涉及一种微纤维化纤维素,它可以通过破坏病毒颗粒的脂质包膜来灭活病毒。
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