Nano-papir filter fjerner vira

Nanoteknologi og funktionelle materialer, Uppsala Universitet har udviklet et papirfilter, som kan fjerne viruspartikler med den effektivitet, der svarer til de bedste industrielle virusfiltre. Papirfilteret består af 100 procent høj renhed cellulose nanofibre, direkte afledt af naturen.

Forskningen er udført i samarbejde med virologer fra Sveriges Lantbruksuniversitet/Sveriges Veterinærinstitut og er publiceret i Avancerede sundhedsmaterialer tidsskrift.

Viruspartikler er meget ejendommelige genstande - små (ca. tusind gange tyndere end et menneskehår) men alligevel mægtige. Vira kan kun replikere i levende celler, men når først cellerne bliver inficeret, kan vira vise sig at være ekstremt patogene. Vira kan aktivt forårsage sygdomme alene eller endda omdanne sunde celler til ondartede tumorer.

"Viral kontaminering af bioteknologiske produkter er en alvorlig udfordring for produktion af terapeutiske proteiner og vacciner. På grund af den lille størrelse, virusfjernelse er en ikke-triviel opgave, og, derfor, billige og robuste virusfjernelsesfiltre er meget efterspurgte," siger Albert Mihranyan, Lektor ved afdelingen for nanoteknologi og funktionelle materialer, Uppsala Universitet, hvem leder studiet.

Cellulose er et af de mest almindelige materialer til fremstilling af forskellige typer filtre, fordi det er billigt, engangs, inert og ikke-giftig. Det er også mekanisk stærkt, hydrofil, stabil i et bredt pH-område, og kan tåle sterilisering f.eks. ved autoklavering. Normalt filterpapir, bruges til kemi, har for store porer til at fjerne vira.

Den bachelorstuderende Linus Wågberg, Professor Maria Strømme, og lektor Albert Mihranyan ved afdelingen for nanoteknologi og funktionelle materialer, Uppsala Universitet, i samarbejde med virologerne Dr. Giorgi Metreveli, Eva Emmoth, og professor Sándor Belák fra Sveriges Jordbrugsuniversitet (SLU)/Svenske Nationale Veterinærinstitut (SVA), rapportere et design af et papirfilter, som er i stand til at fjerne viruspartikler med en effektivitet, der svarer til de bedste industrielle virusfiltre. Det rapporterede papirfilter, som er fremstillet efter de traditionelle papirfremstillingsprocesser, består af 100 procent høj renhed cellulose nanofibre direkte fra naturen.

Opdagelsen er et resultat af ti år lang forskning i egenskaberne af nanocellulosematerialer med stort overfladeareal, hvilket til sidst gjorde det muligt for forskerne at skræddersy porestørrelsesfordelingen af ​​deres papir præcist i det område, der er ønskeligt til virusfiltrering.

Tidligere beskrevne papirfiltre til virusfjernelse var stærkt afhængige af opfangning af vira via elektrostatiske interaktioner, som er følsomme over for pH og saltkoncentrationer, der henviser til, at virusfjernelsesfiltre, der er fremstillet af syntetiske polymerer, og som er afhængige af størrelsesudelukkelse, fremstilles gennem kedelig flertrinsfase-inversionsbehandling, der involverer farlige opløsningsmidler og streng poreglødningsbehandling.

I øvrigt, det var den svenske kemiker J.J. Berzelius (1779-1848), en af ​​de mest berømte alumner fra Uppsala Universitet, som var den første til at bruge det rene vådlagte-helt-kludepapir til adskillelse af bundfald i kemisk analyse. På en måde, nano-papirfilteret til virusfjernelse, der er udviklet af Uppsala-forskerne, er den moderne analoge til det meget populære svenske filterpapir udviklet af Berzelius for næsten to århundreder siden.