ساخت نانوفتوکاتالیستی که در محیط تاریک ویروس کرونا را از بین می‌برد
تهران - ایرنا - جمعی از دانشمندان به تازگی با استفاده از ترکیبی از نانوخوشه‌های دی اکسید تیتانیوم (TiO2) و اکسید مس (CuxO) نانوفتوکاتالیستی ساختند که انواع مختلف ویروس کرونا را بدون نیاز به نور خورشید، غیرفعال می‌کند.
به گزارش گروه علم وآموزش ایرنا، دانشمندان دانشگاه علوم پزشکی نارا، مؤسسه علوم و فناوری صنعتی کاناگاوا و مؤسسه فناوری توکیو این فتوکاتالیست ضد ویروسی را ساختند که ثابت شده هم در تاریکی و هم در نور فضای داخلی موثر است.
CuxO/TiO2 انواع مختلف ویروس کرونا (آلفا، بتا، گاما و دلتا) را زیر حد تشخیص آنها، به مدت 2 ساعت تحت تابش نور مریی غیرفعال می‌کند.
CuxO/TiO2 همچنین فعالیت ضد ویروسی را حتی در شرایط تاریکی از خود نشان می‌دهد. فعالیت ضد ویروسی روی CuxO/TiO2 به دلیل دناتوره شدن پروتئین‌های سنبله و تکه تکه شدن RNA ویروس ایجاد می‌شود.
مسیر اصلی انتقال ویروس کرونا از طریق قطرات منتشر شده توسط افراد آلوده در هوا است. علاوه بر این، این قطرات در سطوح مختلف نیز وجود دارند. عفونت‌های ویروسی معمولا در محیط‌های داخلی رخ می‌دهند که افراد زیادی در آن جمع می‌شوند، مواد شیمیایی ضد ویروسی مانند الکل و پراکسید هیدروژن، اغلب برای ضدعفونی کردن سطوحی که مرتباً لمس می‌شوند، استفاده می‌شوند. این مواد شیمیایی ویروس را با تجزیه پروتئین‌های خود غیرفعال می‌کنند. با این حال، این مواد شیمیایی در طبیعت فرار هستند و بنابراین تبخیر می‌شوند. در نتیجه، فرآیند ضدعفونی باید به طور منظم انجام شود.
در مقاله‌ای که در Scientific Reports منتشر شده است، محققان این فوتوکاتالیست حالت جامد را به عنوان یک دفاع جایگزین در برابر ویروس معرفی کرده‌اند. برخلاف ضدعفونی‌کننده‌های شیمیایی، پوشش‌های حالت جامد برای مدت طولانی باقی می‌مانند و از زمان شیوع ویروس کرونا، موضوع تحقیقات در سراسر جهان بوده است. پوشش‌های ضد ویروسی حالت جامد این مزیت را دارند که غیر سمی، فراوان و از نظر شیمیایی و حرارتی پایدار هستند.
بسیاری از این پوشش‌های حالت جامد از فوتوکاتالیست‌های TiO2 استفاده می‌کنند که وقتی در معرض اشعه ماوراء بنفش (UV) قرار می‌گیرند، واکنش اکسیداسیونی ایجاد می‌کنند که می‌تواند مواد آلی مانند پروتئین‌های سنبله‌ای که روی سطوح کروناویروس‌ها یافت می‌شوند را از بین ببرد. با این حال، این پوشش‌ها تنها زمانی فعال می‌شوند که در معرض نور UV قرار گیرند، که در محیط‌های معمولی داخلی وجود ندارد. در بیشتر محیط‌های داخلی، نورها معمولاً در شب خاموش می‌شوند، بنابراین مواد ضد ویروسی در شرایط تاریک فعالیت چندانی ندارند.
برای اینکه پوشش تحت نور مریی و همچنین شرایط تاریک کار کند، تیم کامپوزیتی متشکل از نانوخوشه‌های TiO2 و CuxO ساخته است. نانو خوشه‌های CuxO از یک اکسید عدد ظرفیتی مخلوط تشکیل شده‌اند که در آن گونه‌های Cu(I) و Cu(II) وجود دارند. گونه Cu (II) در CuxO به واکنش فوتوکاتالیز نور مریی کمک می‌کند، در حالی که گونه Cu (I) نقش مهمی در دناتوره کردن پروتئین‌های ویروس ایفا می‌کند و در نتیجه باعث غیرفعال شدن آنها در شرایط تاریک می‌شود.
با پوشاندن پودر CuxO/TiO2 روی یک سطح، این تیم نشان داد که ترکیب مورد نظر می‌تواند حتی نوع بسیار خطرناک دلتا را غیرفعال کند. این تیم همچنین غیرفعال‌سازی آلفا، بتا و گاما را تأیید کرده است.
نور سفید در مطالعه حاضر از طریق یک دستگاه نور داخلی استفاده ایجاد می‌شود. با این کار فوتوکاتالیست CuxO/TiO2 می‌تواند در کاهش خطر عفونت در محیط‌های داخلی که معمولاً به طور دوره‌ای در معرض نور و تاریکی قرار می‌گیرند، بسیار مؤثر باشد.