La ricerca scientifica ha compiuto un passo da gigante nella lotta contro i virus grazie a un progetto internazionale che ha visto la partecipazione dell’Università Rovira i Virgili (URV) e della RMIT University in Australia. Questo team di ricercatori ha sviluppato una superficie artificiale in grado di neutralizzare il 96% dei virus, senza l’uso di sostanze chimiche. La superficie, realizzata in silicio, è costituita da una serie di piccole punte che danneggiano la struttura dei virus al contatto.
Il processo di creazione delle superfici virucide
La creazione di queste superfici virucide inizia con una lastra metallica liscia, che viene bombardata con ioni per rimuovere strategicamente il materiale. Il risultato è una superficie piena di aghi spessi 2 nanometri – 30.000 dei quali potrebbero adattarsi in un capello – e alti 290 nanometri. “Abbiamo scelto il silicio perché tecnicamente è meno complicato rispetto ad altri metalli”, spiega Vladimir Baulin, ricercatore del Dipartimento di Chimica Fisica e Inorganica dell’URV.
Inspirazione dalla natura e studi specifici sui virus
Questa procedura non è una novità per Baulin, che negli ultimi dieci anni ha studiato metodi meccanici per controllare i microrganismi patogeni ispirandosi al mondo naturale: “Le ali di insetti come le libellule o le cicale hanno una struttura nanometrica che può perforare batteri e funghi”, spiega. Tuttavia, i virus sono di un ordine di grandezza più piccoli dei batteri, quindi gli aghi devono essere corrispondentemente più piccoli per avere un effetto su di essi. Un esempio è l’hPIV-3, oggetto di studio di questa ricerca, che causa infezioni respiratorie come bronchioliti, bronchiti o polmoniti. I cosiddetti virus della parainfluenza causano un terzo di tutte le infezioni respiratorie acute e sono associati a infezioni del tratto respiratorio inferiore nei bambini.
Metodologia di ricerca ed efficacia
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’URV, Vladimir Baulin e Vassil Tzanov, hanno utilizzato il metodo degli elementi finiti – un metodo computazionale che divide la superficie del virus e processa ogni frammento indipendentemente – per simulare le interazioni tra i virus e gli aghi e le loro conseguenze. Contemporaneamente, i ricercatori della RMIT University hanno effettuato un’analisi sperimentale pratica, esponendo il virus alla superficie nanostrutturata e osservando i risultati.
Potenziali applicazioni e miglioramento della sicurezza
I risultati mostrano che questo metodo è estremamente efficace e disattiva il 96% dei virus che entrano in contatto con la superficie entro un periodo di sei ore. Lo studio ha confermato che le superfici hanno un effetto virucida a causa della capacità degli aghi di distruggere o disabilitare i virus danneggiando la loro struttura esterna o perforando la membrana.
L’utilizzo di questa tecnologia in ambienti a rischio come laboratori o centri sanitari, dove è presente materiale biologico potenzialmente pericoloso, renderebbe più facile contenere le malattie infettive e rendere questi ambienti più sicuri per ricercatori, operatori sanitari e pazienti.
Un futuro più sicuro grazie alla nanotecnologia
La ricerca pubblicata su ACS Nano il 21 dicembre 2023 rappresenta un importante passo avanti nella lotta contro i virus. La possibilità di creare superfici che possono neutralizzare i virus senza l’uso di sostanze chimiche potrebbe rivoluzionare il modo in cui gestiamo la sicurezza nei laboratori e negli ambienti sanitari. Con una efficacia del 96%, queste superfici nanostrutturate promettono di essere un alleato prezioso nella prevenzione delle infezioni e nella protezione della salute pubblica.
