I test di laboratorio condotti con il virus hPIV-3, responsabile di bronchiti, polmoniti e laringotracheobronchiti, hanno dimostrato che il 96% dei virus è stato distrutto o danneggiato al punto da non poter più replicarsi e causare infezioni. Questi risultati impressionanti, pubblicati sulla copertina della prestigiosa rivista di nanoscienza ACS Nano, evidenziano il potenziale di questo materiale nel contribuire a controllare la trasmissione di materiale biologico potenzialmente pericoloso in laboratori e ambienti sanitari.
La dottoressa Natalie Borg, autrice corrispondente dello studio e membro della School of Health and Biomedical Sciences dell’RMIT, ha spiegato che il concetto apparentemente semplice di perforare il virus ha richiesto notevole competenza tecnica.
“La nostra superficie uccide-virus appare come uno specchio nero piatto ad occhio nudo, ma in realtà possiede piccole punte progettate appositamente per uccidere i virus”, ha detto. “Questo materiale può essere incorporato in dispositivi e superfici comunemente toccati per prevenire la diffusione virale e ridurre l’uso di disinfettanti.”
Le superfici nano-spiked sono state prodotte presso il Melbourne Centre for Nanofabrication, partendo da un wafer di silicio liscio, che viene bombardato con ioni per rimuovere strategicamente il materiale. Il risultato è una superficie piena di aghi spessi 2 nanometri – 30.000 volte più sottili di un capello umano – e alti 290 nanometri.
Il team guidato dalla Professoressa Elena Ivanova, distinta professore dell’RMIT, ha anni di esperienza nello studio di metodi meccanici per controllare microorganismi patogeni ispirati al mondo della natura: le ali di insetti come le libellule o le cicale hanno una struttura nanometrica a punte che può perforare batteri e funghi.
Tuttavia, in questo caso, i virus sono di un ordine di grandezza più piccoli dei batteri, quindi le punte devono essere corrispondentemente più piccole per avere un effetto su di essi. Il processo attraverso il quale i virus perdono la loro capacità infettiva quando entrano in contatto con la superficie nanostrutturata è stato analizzato in termini teorici e pratici dal team di ricerca.
I ricercatori dell’Universitat Rovira i Virgili (URV) in Spagna, il dottor Vladimir Baulin e il dottor Vassil Tzanov, hanno simulato al computer le interazioni tra i virus e le punte. I ricercatori dell’RMIT hanno condotto un’analisi sperimentale pratica, esponendo il virus alla superficie nanostrutturata e osservando i risultati presso il Microscopy and Microanalysis Facility dell’RMIT.
I risultati mostrano che il design delle punte è estremamente efficace nel danneggiare la struttura esterna del virus e perforare le sue membrane, rendendo inattivo il 96% dei virus che sono entrati in contatto con la superficie entro sei ore. L’autore principale dello studio, Samson Mah, che ha completato il lavoro sotto una borsa di studio RMIT-CSIRO per il Master by Research e ora sta proseguendo il suo dottorato di ricerca con il team, ha dichiarato di essere stato ispirato dal potenziale pratico della ricerca.
“Implementare questa tecnologia all’avanguardia in ambienti ad alto rischio come laboratori o strutture sanitarie, dove l’esposizione a materiali biologici pericolosi è una preoccupazione, potrebbe rafforzare significativamente le misure di contenimento contro le malattie infettive”, ha detto. “Con questo obiettivo, miriamo a creare ambienti più sicuri per ricercatori, professionisti sanitari e pazienti.”