Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Forskere skaber holdbare, vaskbar tekstilbelægning, der kan afvise virus

En illustration viser det behandlede tekstils evne til at afvise væsker. Kredit:University of Pittsburgh

Masker, kjoler, og andet personligt beskyttelsesudstyr (PPE) er afgørende for at beskytte sundhedspersonale. Imidlertid, de tekstiler og materialer, der anvendes i sådanne genstande, kan absorbere og bære vira og bakterier, utilsigtet sprede den sygdom, bæreren søgte at indeholde.

Da coronavirus spredte sig blandt sundhedspersonale og efterlod PPE en mangelvare, at finde en måde at give bedre beskyttelse og samtidig tillade sikker genbrug af disse genstande blev altafgørende.

Forskning fra LAMP Lab ved University of Pittsburgh Swanson School of Engineering kan have en løsning. Laboratoriet har skabt en tekstilbelægning, der ikke kun kan afvise væsker som blod og spyt, men også kan forhindre vira i at klæbe til overfladen. Værket blev for nylig offentliggjort i tidsskriftet ACS anvendte materialer og grænseflader .

"På det seneste har der været fokus på blodafvisende overflader, og vi var interesserede i at opnå dette med mekanisk holdbarhed, " sagde Anthony Galante, Ph.D. studerende i industriel teknik ved Pitt og hovedforfatter af papiret. "Vi vil rykke grænsen for, hvad der er muligt med disse typer overflader, og især i lyset af den nuværende pandemi, vi vidste, at det ville være vigtigt at teste mod vira."

Det, der gør belægningen unik, er dens evne til at modstå ultralydsvask, skrubning og skrabning. Med andre lignende belægninger, der i øjeblikket er i brug, vask eller gnidning af tekstilets overflade vil reducere eller eliminere dets afvisende egenskaber.

"Holdbarheden er meget vigtig, fordi der er andre overfladebehandlinger derude, men de er begrænset til engangstekstiler. Du kan kun bruge en kjole eller maske én gang, før du kasserer den, " sagde Paul Leu, medforfatter og lektor i industriteknik, der leder LAMPE Lab. "I betragtning af manglen på PPE, der er behov for belægninger, der kan påføres genanvendelige medicinske tekstiler, som kan vaskes og desinficeres ordentligt."

Galante satte den nye belægning på prøve, at køre det gennem snesevis af ultralydsvaske, påføring af tusindvis af rotationer med en skrubbepude (ikke ulig hvad der kan bruges til at skure gryder og pander), og endda skrabe den med et skarpt barberblad. Efter hver test, belægningen forblev lige så effektiv.

Forskerne arbejdede sammen med Charles T. Campbell Microbiology Laboratorys forskningsdirektør Eric Romanowski og direktør for grundforskning Robert Shanks, i Oftalmologisk Afdeling i Pitt, at teste belægningen mod en stamme af adenovirus.

"Da dette stof allerede viste sig at afvise blod, protein og bakterier, det logiske næste skridt var at afgøre, om det afviser vira. Vi valgte human adenovirus type 4 og 7, da disse er årsager til akut luftvejssygdom samt conjunctivitis (lyserødt øje), " sagde Romanowski. "Det var håbet, at stoffet ville afvise disse vira på samme måde som det frastøder proteiner, hvilke disse vira i det væsentlige er:proteiner med nukleinsyre indeni. Som det viste sig, adenovira blev frastødt på samme måde som proteiner."

Belægningen kan have brede anvendelsesmuligheder i sundhedsvæsenet:alt fra hospitalskjoler til venteværelsesstole kan drage fordel af evnen til at afvise virus, især dem, der er så let spredte som adenovira.

"Adenovirus kan utilsigtet opsamles i hospitalsventerum og fra forurenede overflader generelt. Det spredes hurtigt i skoler og hjem og har en enorm indflydelse på livskvaliteten - holder børn ude af skolen og forældre uden arbejde, " sagde Shanks. "Denne belægning på venteværelsesmøbler, for eksempel, kunne være et stort skridt i retning af at reducere dette problem."

Det næste skridt for forskerne vil være at teste effektiviteten mod betacoronavirus, som den, der forårsager COVID-19.

"Hvis det behandlede stof ville afvise betacornonavirus, and in particular SARS-CoV-2, this could have a huge impact for healthcare workers and even the general public if PPE, scrubs, or even clothing could be made from protein, blood-, bacteria-, and virus-repelling fabrics, " said Romanowski.

I øjeblikket, the coating is applied using drop casting, a method that saturates the material with a solution from a syringe and applies a heat treatment to increase stability. But the researchers believe the process can use a spraying or dipping method to accommodate larger pieces of material, like gowns, and can eventually be scaled up for production.

Papiret, "Superhemophobic and Antivirofouling Coating for Mechanically Durable and Wash-Stable Medical Textiles, " was co-authored by Anthony Galante, Sajad Haghanifar, Eric Romanowski, Robert Shanks and Paul Leu.


Varme artikler