Un alun de l'UCF et plusieurs chercheurs ont utilisé la nanotechnologie pour développer cet agent de nettoyage, qui peut résister à sept virus jusqu'à 7 jours.
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 '07PhD, la fondatrice de Kismet Technologies, s'est inspirée d'un voyage à l'épicerie au début de la pandémie et a développé un désinfectant. Là, elle a vu un travailleur pulvériser du désinfectant sur la poignée du réfrigérateur, puis a immédiatement essuyé le spray.
Le Dr Greif Parks, virologue à la Faculté de médecine, a développé le désinfectant en collaboration avec des ingénieurs et des entrepreneurs. Source de l'image : Université de Floride centrale
« Au départ, mon idée était de développer un désinfectant à action rapide », a-t-elle déclaré, « mais nous avons parlé à des consommateurs tels que des médecins et des dentistes pour comprendre quel désinfectant ils veulent vraiment. La chose la plus importante pour eux est que c'est une chose de longue durée, elle continuera à désinfecter les zones de contact élevées telles que les poignées de porte et le sol pendant longtemps après l'application.
Drake a collaboré avec Sudipta Seal, ingénieur en matériaux de l'UCF et expert en nanosciences, et 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, des chercheurs ont créé un désinfectant conçu par 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.
Sudipta Seal est un ingénieur en matériaux de l'UCF et un expert en nanosciences qui étudie la nanotechnologie depuis 20 ans. Source de l'image : Université de Floride centrale
"Cela fonctionne à la fois en chimie et en mécanique", a déclaré Seal, qui a étudié la nanotechnologie pendant 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, tout comme l'éclatement d'un ballon. »
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.
"Ce désinfectant montre une grande activité antivirale contre sept virus différents", a déclaré Parks, dont le laboratoire est chargé de tester la résistance de la formule au "dictionnaire" de virus. « Il montre non seulement des propriétés antivirales contre les coronavirus et les rhinovirus, mais prouve également qu'il est efficace contre une variété d'autres virus avec des structures et des complexités différentes. Nous espérons qu'avec cette incroyable capacité à tuer, ce désinfectant deviendra également un outil 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—— Elles touchent plus d'une personne sur 30 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.
"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 de contact actif et continu", a déclaré Drake.
Référence : « Metal-mediated nano-scale cerium oxide inactivates human coronavirus and rhinovirus through surface destruction », Auteurs : Craig J. Neal, Candace R. Fox, Tamil Selvan Sakthivel, Udit Kumar, Yifei Fu, Christina Drake, Griffith D. Parks et Sudipta Seal, 26 août 2021, ACS Nano.DOI : 10.1021/acsnano.1c04142
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. Prothèses. 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, Parkes 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.
L'étude a été co-écrite par Candace Fox, chercheuse postdoctorale à l'École de médecine, et Craig Neal de l'École d'ingénierie et d'informatique. Tamil Sakthivel, Udit Kumar et Yifei Fu, étudiants diplômés de la School of Engineering and Computer Science, sont également co-auteurs.
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Heure de publication: Sep-10-2021