Forskare från Ben-Gurion University of the Negev (BGU) utvecklar säkra antivirala nanopartikelbeläggningar som visar betydande potential för att förhindra aktiv ytinfektion med SARS-CoV-2.

Den nya beläggningen kan användas på sjukhus och vårdinrättningar, såväl som offentliga platser som skolor, flygplatser, tåg, bussar och kryssningsfartyg, där det visades att det aktiva viruset varade i 17 dagar på ytor.

Beläggningarna innehåller nanopartiklar av säkra metalljoner och polymerer i kombination med antivirala och antimikrobiella egenskaper som kommer att vara effektiva i veckor eller till och med månader. I proof-of-concept-experiment, forskarna bedömde effektiviteten hos ytor belagda med nanopartiklar av olika metaller på smittsamheten hos lentivirus i HIV-familjen i mänskliga celler. Fynd visade att ytor belagda med kopparnanopartiklar signifikant blockerar virusinfektion i cellerna.

Forskargruppen leds av prof. Angel Porgador, vid BGU Institutionen för mikrobiologi, Immunologi och genetik och National Institute for Biotechnology in the Negev (NIBN), och Dr Mark Schvartzman, vid BGU Institutionen för materialteknik, tillsammans med doktorand studenter Yariv Greenshpan, Esti Toledo och postdoc Guillaume Le Saux.

Professor Porgador säger, "Det nuvarande coronaviruset överförs inte bara genom droppspray, men också via ytor som kan överföra viruset från en person till en annan. Det är viktigt att komma ihåg att vi utvecklar beläggningar som kommer att vara effektiva inte bara mot coronaviruset utan även mot andra virus, som indikeras i våra proof of concept-experiment, och även mot bakterier, så de kommer att vara relevanta för ett brett spektrum av applikationer. "

De antivirala beläggningarna är baserade på polymerer som innehåller nanopartiklar av koppar och andra metaller och kan målas eller sprayas på ytor. Dessa nanopartiklar kommer att möjliggöra kontrollerad frisättning av metalljoner på den belagda ytan. Studier visar att dessa joner har en stark antiviral effekt, som kan utrota viruspartiklar som fäster på ytan. Eftersom frisättningen av joner är extremt långsam, beläggningen kan vara effektiv under en lång tid - veckor och till och med månader - och det kommer att minska viruspartiklarnas smittsamhet mer än tiofaldigt.

Enligt Dr. Schvartzman, "Medan nuvarande ytdesinfektionsmetoder förlitar sig mest på ämnen som är giftiga för människor, som blekmedel, eller på ämnen som lätt avdunstar är baserade på alkohol, beläggningen som vi utvecklar är baserad på metaller som är giftiga för virus eller bakterier, men helt människovänlig.

"Det bör noteras att fram till nu har användningen av sådana metaller för antivirala tillämpningar stött på betydande utmaningar på grund av metallernas natur, såsom tendensen att oxidera och korrodera. Nanopartiklar ger en lösning på dessa hinder. En annan fördel med nanopartiklar är det stora förhållandet mellan yta och volym, vilket resulterar i en effektiv antiviral yta med en relativt liten mängd metall."

Det nya tillvägagångssättet är bara ett av ett 70-tal initiativ som pågår som en del av BGU COVID-19 Response Effort.

"När vi kommer tillbaka till jobbet, det kommer att vara absolut nödvändigt att utnyttja nya lösningar som BGU:s nya nanobeläggningar för att säkerställa att vi begränsar ytan till mänsklig överföring, "säger Doug Seserman, verkställande direktör för American Associates, Ben-Gurion University of the Negev. Det är en annan snabbutvecklande lösning på utmaningarna vid coronaviruspandemin vid BGU. "