Una célula de virus en la superficie de silicio con nanopúas, ampliada 65.000 veces. Al cabo de 1 hora ya ha empezado a perder material. Crédito: RMIT
Un equipo de investigación internacional dirigido por la Universidad RMIT ha diseñado y fabricado una superficie que mata virus y que podría ayudar a controlar la propagación de enfermedades en hospitales, laboratorios y otros entornos de alto riesgo.
La superficie hecha de silicio está cubierta de pequeños nanopicos que pinchan los virus al contacto.
Las pruebas de laboratorio con el virus hPIV-3, que causa bronquitis, neumonía y crup, mostraron que el 96% de los virus estaban desgarrados o dañados hasta el punto en que ya no podían replicarse para causar infección.
Estos resultadosque aparece en la portada de ACS Nano, muestran la promesa del material para ayudar a controlar la transmisión de material biológico potencialmente peligroso en laboratorios y entornos de atención médica. El artículo se titula «Perforación del virus de la parainfluenza humana mediante superficies nanoestructuradas».
Pica los virus para matarlos.
La autora correspondiente, la Dra. Natalie Borg, de la Facultad de Ciencias Biomédicas y de la Salud de RMIT, dijo que este concepto aparentemente poco sofisticado de ensartar el virus requería una experiencia técnica considerable.
«Nuestra superficie que mata virus parece un espejo negro y plano a simple vista, pero en realidad tiene pequeñas púas diseñadas específicamente para matar virus», dijo.
«Este material se puede incorporar en dispositivos y superficies que se tocan comúnmente para prevenir la propagación viral y reducir el uso de desinfectantes».
Una célula de virus en la superficie de silicio con nanopúas, ampliada 65.000 veces. Después de 6 horas ha quedado completamente destruido. Crédito: RMIT
Las superficies con nanopúas se fabricaron en el Centro de Nanofabricación de Melbourne, comenzando con una oblea de silicio suave, que se bombardea con iones para eliminar material estratégicamente.
El resultado es una superficie llena de agujas de 2 nanómetros de espesor (30.000 veces más delgadas que un cabello humano) y 290 nanómetros de alto.
Especialistas en superficies antimicrobianas
El equipo dirigido por la distinguida profesora Elena Ivanova de RMIT tiene años de experiencia estudiando métodos mecánicos para controlar microorganismos patógenos Inspirándose en el mundo de la naturaleza: las alas de insectos como las libélulas o las cigarras tienen una estructura con púas a nanoescala que puede perforar bacterias y hongos.
En este caso, sin embargo, los virus son un orden de magnitud más pequeños que las bacterias, por lo que las agujas deben ser correspondientemente más pequeñas para que puedan tener algún efecto sobre ellos.
El equipo de investigación analizó en términos teóricos y prácticos el proceso por el cual los virus pierden su capacidad infecciosa cuando entran en contacto con la superficie nanoestructurada.
Los investigadores de la Universitat Rovira i Virgili (URV) de España, el Dr. Vladimir Baulin y el Dr. Vassil Tzanov, simularon por computadora las interacciones entre los virus y las agujas.
Los investigadores del RMIT llevaron a cabo un análisis experimental práctico, exponiendo el virus a la superficie nanoestructurada y observando los resultados en Instalación de microscopía y microanálisis del RMIT.
La Dra. Natalie Borg inspecciona una muestra de la lámina de silicio con nanopúas. Crédito: RMIT
Los hallazgos muestran que el diseño de púas es extremadamente eficaz para dañar la estructura externa del virus y perforar sus membranas, incapacitando al 96% de los virus que entraron en contacto con la superficie en seis horas.
El primer autor del estudio, Samson Mah, quien completó el trabajo con una beca de investigación de maestría RMIT-CSIRO y ahora ha avanzado para trabajar en su doctorado. investigación con el equipo, dijo que se sintió inspirado por el potencial práctico de la investigación.
«La implementación de esta tecnología de vanguardia en entornos de alto riesgo, como laboratorios o instalaciones de atención médica, donde la exposición a materiales biológicos peligrosos es una preocupación, podría reforzar significativamente las medidas de contención contra enfermedades infecciosas», dijo.
«Al hacerlo, pretendemos crear entornos más seguros para los investigadores, los profesionales de la salud y los pacientes por igual».
El proyecto fue una colaboración interdisciplinar y multiinstitucional llevada a cabo durante dos años, en la que participaron investigadores del RMIT, la URV (España), CSIRO, la Universidad de Swinburne, la Universidad de Monash y el Instituto Kaiteki (Japón).
Más información:
Samson WL Mah et al, Perforación del virus de la parainfluenza humana mediante superficies nanoestructuradas, ACS Nano (2023). DOI: 10.1021/acsnano.3c07099
Citación: Un equipo de investigación diseña picos de silicio que pueden eliminar el 96 % de las partículas de virus (27 de marzo de 2024), obtenido el 27 de marzo de 2024 de https://medicalxpress.com/news/2024-03-team-silicon-spikes-virus-particles. HTML
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