Forskere afslører, hvordan vaskemidler faktisk virker

Forskere har opdaget den præcise måde, hvorpå rengøringsmidler bryder biologiske membraner, hvilket kan øge vores forståelse af, hvordan sæber virker på at dræbe vira som COVID-19.

Vaskemidler spiller en rolle i hverdagen, lige fra fjernelse af seje pletter og rengøring af rodede hænder til fiksering af klæbrige låse. På nanoskalaen er de ekstremt ødelæggende, og kun få dråber i vandet kan briste og dræbe levende organismer. Denne egenskab har ført til deres udbredte anvendelse, og mange sæbeformuleringer er blevet udviklet til at dræbe sygdomsbærende vira, herunder COVID-19.

Sygdom

Dr. Steve Quinn, fra School of Physics, Engineering and Technology ved University of York, sagde:"Forståelse af de præcise mekanismer på molekylært niveau, hvorigennem rengøringsmidler virker, kan hjælpe os med bedre at designe antivirale midler, der kan bekæmpe sygdom så tidligt som muligt. scene."

"Vi indså, at de samme værktøjer og teknikker, som vi udviklede til at forstå, hvordan proteiner forstyrrer cellemembraner ved Alzheimers sygdom, også kunne bruges til at forstå vaskemidlers generelle mekanismer. Dette åbner nu op for en spændende forskningskanal og giver os mulighed for at identificere typer af forskellige membranstrukturer, der kan være rengøringsmiddelbestandige."

Beskyttende

Til undersøgelsen kiggede forskerne på vaskemidlet Tween-20, som er en vigtig beskyttende ingrediens i mange produkter såsom håndvaske.

Vaskemiddelmolekyler som Tween-20 er formet som en iskugle. I toppen af ​​keglen er et område, der interagerer stærkt med vand, og i bunden afviser en gruppe atomer vand og danner en spids hale. Når du vasker dine hænder med sæbe, omgiver en hær af vaskemiddelmolekyler bakterierne og vira på din hud, og i et forsøg på at undslippe det omgivende vand, suser de hen imod og bombarderer dem, med hale først, klemmer deres membranhylster og brækker dem fra hinanden .

De kemiske egenskaber af vaskemidler er blevet undersøgt i detaljer, men indtil nu har de præcise detaljer på molekylært niveau af interaktionen været svære at vurdere på grund af mangel på værktøjer og teknikker, der er i stand til at fange hele processen.

Interaktioner

Dr. Quinn og hans forskerhold har nu udviklet en række metoder til at prøve at lære mere om disse vigtige interaktioner. Hans team skaber en række meget kontrollerbare membrankugler, og de bruger en molekylær nanoruler kendt som single-molecule FRET (fluorescensresonansenergioverførsel) til at måle, hvordan bestanddele af membranerne bevæger sig fra hinanden under deres interaktion med rengøringsmidler.

Holdet opdagede, at efter at Tween-20 binder sig til membranerne, udvider kuglerne sig betydeligt, og der dannes porer på deres overflade, før de fuldstændig fragmenterer.

For at bekræfte deres resultater brugte forskerne computersimuleringer til at modellere, hvordan membranerne udviklede sig.

Skjult

Dr. Quinn tilføjede:"De eksperimentelle resultater fra forskellige tilgange matchede ekstremt godt, og simuleringerne af molekylær dynamik gjorde det muligt for os at udtrække ellers skjult fysik, der styrer processen. Kulturen af ​​tværfaglighed i Physics of Life-gruppen i York var virkelig afgørende for dette. arbejde.

"Ideen om, at kun en håndfuld vaskemiddelmolekyler kunne forårsage så dramatiske formændringer, var egentlig ret overraskende." + Udforsk yderligere

Menneskeceller udnytter kraften fra rengøringsmidler til at udslette bakterier