Ученые используют медные нанопроволоки для борьбы с распространением болезней

Команда ученых из Национальной лаборатории Эймса, Университета штата Айова и Университета в Буффало разработала антимикробный спрей, который наносит слой медных нанопроволок на поверхности в общественных местах. Спрей содержит медные (CuNWs) или медно-цинковые нанопроволоки (CuZnNWs) и может создавать антимикробное покрытие на различных поверхностях. Исследование было инициировано пандемией COVID-19, но результаты имеют более широкое применение.

Медь известна своими антимикробными свойствами с 2400 г. до н.э. Она эффективно инактивирует вирусы, бактерии, грибки и дрожжи при прямом контакте. Как объяснил ведущий исследователь Цзюнь Цуй: «Ион меди может проникнуть через мембрану вируса, встроиться в цепь РНК и полностью лишить вирус возможности копировать себя».

Идея возникла из другого проекта команды — чернил на основе меди для печати нанопроволок в гибкой электронике. «Мы подумали: это чернила, я могу разбавить их водой или этанолом и просто распылить. На любую поверхность», — сказал Цуй.

Поверхность сначала необходимо очистить и продезинфицировать, затем нанести раствор. Идеальное покрытие должно быть достаточно тонким, чтобы быть прозрачным. Чернила можно разбавлять водой или спиртом, они работают на пластике, стекле и нержавеющей стали.

Команда протестировала два типа чернил: CuNW и CuZnNW. По сравнению с медным диском, оба типа были так же эффективны в инактивации вируса. Однако медному диску потребовалось 40 минут, а чернилам на основе нанопроволок — всего 20. Нанопроволоки работали быстрее из-за большей площади поверхности.

При сравнении двух покрытий, CuNW инактивировал вирус быстрее, чем CuZnNW, в первые 10 минут. Однако CuZnNW обеспечивал более стабильный и продолжительный высвобождение ионов меди, что делает покрытие эффективным дольше. В итоге команда пришла к выводу, что CuZnNW — лучший вариант для распыляемого антимикробного покрытия.

По словам Цуя, эта работа важна не только из-за пандемии: поскольку нанопроволоки могут защищать от многих микробов, «есть шанс, что мы сможем оказать долгосрочное влияние на человеческое общество».

Исследование подробно описано в статье «Sprayable copper and copper–zinc nanowires inks for antiviral surface coating», опубликованной в RSC Advances.