Ny grafenoxid-spraybelægning fremmer antiviral beskyttelse af ansigtsmasker

I den ubarmhjertige kamp mod luftbårne vira har forskere udviklet en ny spraybelægning for at forbedre den antivirale virkning af personlige værnemidler, især ansigtsmasker. Studiet er publiceret i tidsskriftet ACS Applied Nano Materials .

Grafenoxid (GO) besidder iboende antivirale egenskaber på grund af dets unikke kemiske struktur, som kan tjene til at gøre vira ikke-infektiøse og samtidig forbyde viral replikation og formering.

Det er vigtigt, at integrationen af ​​GO-spraybelægningen i den seneste forskning heller ikke har vist sig at have nogen negativ effekt på tekstilets strukturelle integritet eller luftgennemtrængelighed, hvilket sikrer komfort og åndbarhed for bæreren.

"De antivirale egenskaber ved GO i opløsninger er blevet bevist tidligere," forklarede IMDEA Materials-forsker Jimena de la Vega, en af ​​forfatterne bag undersøgelsen.

"Det er dog første gang, at en antiviral GO-løsning er blevet direkte integreret i et biologisk nedbrydeligt stof for at skabe et mere effektivt og mere miljøvenligt materiale til ansigtsmasker."

"Porerne i stoffet, som vi har brugt til disse masker, er også mindre end størrelsen af ​​de virale dråber. Det betyder, at de forhindrer disse dråber i at blive inhaleret af bæreren, mens maskens åndbarhed er upåvirket."

Personligt værneudstyr er blevet et uundværligt værktøj til at afbøde spredningen af ​​smitsomme sygdomme, især i kølvandet på COVID-19-pandemien. Luftbårne vira udgør en vedvarende trussel mod folkesundheden med potentiale til at fremskynde fremtidige udbrud.

Traditionelle ansigtsmasker er primært afhængige af filtreringsmekanismer til at opfange luftbårne partikler. Deres effektivitet kan dog forstærkes betydeligt ved at integrere antivirale belægninger og derved hæmme viral replikation og transmission.

Inkorporeringen af ​​GO-partikler i maskestoffet hæver også tekstilets vandkontaktvinkel, hvilket potentielt forhindrer infiltration af dråber fyldt med smitsomme stoffer.

Forskerholdet bag undersøgelsen omfatter Dr. Antonio Vázquez-López og Profs. Silvia Prolongo og Ignacio Collado fra Rey Juan Carlos University (URJC), Profs. Pedro Prádanos og Francisco Javier Carmona (University of Valladolid [UVa]), og Jimena de la Vega og prof. Dr. De-Yi Wang fra IMDEA Materials.

Dr. Vázquez-López, selv en tidligere IMDEA Materials-forsker, sagde, at han havde fundet inspiration til gennembruddet fra den almindelige praksis med at bruge træaske som pesticid til at beskytte afgrøder.

"Mens effektiviteten af ​​denne praksis delvist er en myte, blev jeg fra dette udgangspunkt ledt til ideen om at bruge kulholdige materialer for deres antibakterielle og antivirale kvaliteter," forklarede han. "Ideelt set skulle disse materialer være rigelige og ikke-giftige."

"GO var et af flere tilsætningsstoffer med disse egenskaber, som blev afprøvet under denne forskning og var en af ​​de nemmeste at arbejde med. GO-spredning kan dog være ret vanskelig. Heldigvis var vi i stand til at samarbejde med det spanske firma Antolin, som har erfaring ved at levere GO i vandsuspension, hvilket i høj grad forenklede processen."

"Der er eksisterende forskning i at bruge grafen eller carbon nanorør til antivirale belægninger, men så vidt jeg ved, er der intet relateret til at bruge GO, og bestemt ikke kombineret med et genanvendeligt PLA-baseret stof."

Anvendelsen af ​​et miljømæssigt bæredygtigt materiale såsom PLA understreger en forpligtelse til at tage fat på ikke kun folkesundhedsproblemer i ansigtsmaskeproduktion, men også miljømæssige bæredygtighedsudfordringer.

I mellemtiden er Dr. Vázquez-López også overbevist om den potentielle skalerbarhed af den forbedrede antivirale maskes fremstillingsproces.

"Et af mine mål med denne forskning var at være i stand til at automatisere processen så meget som muligt for at strømline fremstillingen," sagde han. "En vanddispergeret GO-løsning er nem at arbejde med og kan nemt påføres materialet på industrielt niveau."

Flere oplysninger: Antonio Vázquez-López et al., Graphene Oxide/Polylactic Acid-Based Face Mask to Combat H3N2:A Strategy against Influenza, ACS Applied Nano Materials (2024). DOI:10.1021/acsanm.4c00183

Leveret af IMDEA Materials