Les chercheurs de l'UCF ont développé un désinfectant à base de nanoparticules qui peut tuer en continu les virus à la surface jusqu'à 7 jours, une découverte qui pourrait devenir une arme puissante contre le COVID-19 et d'autres virus pathogènes émergents.
La recherche a été publiée cette semaine dans la revue ACS Nano de l'American Chemical Society par une équipe multidisciplinaire d'experts en virus et en ingénierie de l'université et à la tête d'une entreprise technologique à Orlando.
Christina Drake, ancienne élève de l'Université de Floride centrale en 2007 et fondatrice de Kismet Technologies, a été inspirée pour développer des désinfectants après un voyage à l'épicerie au début de la pandémie. Là, elle a vu un travailleur pulvériser du désinfectant sur la poignée du réfrigérateur, puis a immédiatement essuyé le spray.
« Au départ, mon idée était de développer un désinfectant à action rapide », a-t-elle déclaré, « mais nous avons parlé aux consommateurs, tels que les médecins et les dentistes, pour savoir quel désinfectant ils voulaient vraiment. Pour eux, le plus important est ce qui est durable. Il continuera à désinfecter les zones de contact élevées telles que les poignées de porte et les sols pendant longtemps après l'application. »
Drake a collaboré avec le Dr Sudipta Seal, ingénieur en matériaux de l'UCF et expert en nanosciences, et le Dr Griff Parks, virologue, doyen associé à la recherche de la Faculté de médecine et doyen de la Burnett School of Biomedical Sciences. Grâce au financement de la National Science Foundation, de Kismet Tech et du Florida High-Tech Corridor, les chercheurs ont créé un désinfectant conçu à partir de nanoparticules.
Son ingrédient actif est une nanostructure artificielle appelée oxyde de cérium, connue pour ses propriétés antioxydantes régénérantes. Les nanoparticules d'oxyde de cérium sont modifiées avec une petite quantité d'argent pour les rendre plus efficaces contre les agents pathogènes.
« Cela fonctionne à la fois en chimie et en mécanique », explique Seal, qui étudie les nanotechnologies depuis plus de 20 ans. « Les nanoparticules émettent des électrons pour oxyder le virus et le rendre inactif. Mécaniquement, ils s'attachent également au virus et rompent la surface comme un ballon explosif. »
La plupart des lingettes ou sprays désinfectants désinfectent la surface dans les trois à six minutes suivant leur utilisation, mais il n'y a pas d'effet résiduel. Cela signifie que la surface doit être essuyée à plusieurs reprises pour la garder propre afin d'éviter l'infection par plusieurs virus tels que COVID-19. La formulation de nanoparticules conserve sa capacité à inactiver les micro-organismes et continue à désinfecter la surface jusqu'à 7 jours après une seule application.
"Les désinfectants montrent une grande activité antivirale contre sept virus différents", a expliqué Parks, et son laboratoire est chargé de tester la résistance de la formule au "dictionnaire" de virus. « Il a non seulement montré des propriétés antivirales contre les coronavirus et les rhinovirus, mais s'est également avéré efficace contre divers autres virus avec des structures et des complexités différentes. Nous espérons qu'avec cette incroyable capacité à tuer, ce désinfectant deviendra également un outil très efficace contre d'autres virus émergents. »
Les scientifiques pensent que cette solution aura un impact significatif sur l'environnement des soins de santé, notamment en réduisant l'incidence des infections nosocomiales telles que Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline (SARM), Pseudomonas aeruginosa et Clostridium difficile. des patients admis dans les hôpitaux américains.
Contrairement à de nombreux désinfectants commerciaux, cette formule ne contient pas de produits chimiques nocifs, ce qui montre qu'elle peut être utilisée en toute sécurité sur n'importe quelle surface. Selon les exigences de l'Environmental Protection Agency des États-Unis, les tests réglementaires sur l'irritation de la peau et des cellules oculaires n'ont montré aucun effet nocif.
"De nombreux désinfectants ménagers actuellement disponibles contiennent des produits chimiques nocifs pour le corps après une exposition répétée", a déclaré Drake. "Nos produits à base de nanoparticules auront un niveau de sécurité élevé, ce qui jouera un rôle important dans la réduction de l'exposition humaine globale aux produits chimiques."
Des recherches supplémentaires sont nécessaires avant que les produits n'entrent sur le marché, c'est pourquoi la prochaine phase de recherche se concentrera sur les performances des désinfectants dans des applications pratiques en dehors du laboratoire. Ce travail étudiera comment les désinfectants sont affectés par des facteurs externes tels que la température ou la lumière du soleil. L'équipe est en pourparlers avec le réseau hospitalier local pour tester le produit dans leurs installations.
Drake a ajouté : « Nous explorons également le développement d'un film semi-permanent pour voir si nous pouvons couvrir et sceller les sols ou les poignées de porte des hôpitaux, les zones qui doivent être désinfectées, ou même les zones qui sont activement et continuellement en contact. »
Seal a rejoint le Département de science et d'ingénierie des matériaux de l'UCF en 1997, qui fait partie de l'École d'ingénierie et d'informatique de l'UCF. Il sert à la faculté de médecine et est membre du groupe de prothèses UCF Biionix. Il est l'ancien directeur de l'UCF Nano Science and Technology Center et Advanced Materials Processing and Analysis Center. Il a obtenu un doctorat en génie des matériaux de l'Université du Wisconsin, avec une mineure en biochimie, et est chercheur postdoctoral au Lawrence Berkeley National Laboratory de l'Université de Californie à Berkeley.
Après avoir travaillé à la Wake Forest School of Medicine pendant 20 ans, Parks est arrivé à l'UCF en 2014, où il a été professeur et chef du département de microbiologie et d'immunologie. Il a obtenu un doctorat. en biochimie de l'Université du Wisconsin et est chercheur à l'American Cancer Society à l'Université Northwestern.
La recherche a été co-écrite par Candace Fox, chercheuse postdoctorale de l'UCF School of Medicine, Craig Neal de l'UCF School of Engineering and Computer Science, et les étudiants diplômés Tamil Sakthivel, Udit Kumar et Yifei Fu de l'UCF School of Engineering and Computer Science .
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Vivre pour toujours! Co-animé par le Dr Ron Klatz et co-animateurs Carol Petersen, RPh, CNP et invité spécial Dr Daved Rosensweet
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Heure de publication : 07 sept-2021