Riducono l'infettività del virus del 96% attraverso metodi meccanici

Un'indagine internazionale sulla presenza di URV ha progettato e realizzato una superficie che offre proprietà virucide senza l'uso di sostanze chimiche

Un team di ricercatori dell'URV e dell'Università RMIT in Australia ha progettato e realizzato una superficie in grado di mitigare il potenziale infettivo dei virus attraverso l'azione meccanica. Questa superficie artificiale in silicone è costituita da una serie di minuscoli spuntoni che interrompono la struttura dei virus. La ricerca ci ha permesso di capire come funziona questo processo e ne ha determinato l'efficacia al 96%. L’applicazione di questa tecnologia in ambienti contenenti materiali biologici potenzialmente pericolosi migliorerebbe la controllabilità e renderebbe i laboratori più sicuri per i professionisti che vi lavorano.

Pungere i virus per ucciderli. Questo concetto, che può sembrare intuitivamente semplice, ha un grande potenziale tecnico e un vantaggio differenziale: un’elevata capacità di eliminare i virus senza l’uso di prodotti chimici. Il processo di creazione della superficie inizia con una lamiera liscia, che i ricercatori bombardano con ioni per rimuovere strategicamente i materiali. Il risultato è una superficie piena di aghi spessi 2 nanometri – 30.000 possono contenere lo spessore di un capello – e alti 290. “In questo caso abbiamo utilizzato il silicio perché, rispetto ad altri metalli, comporta una minore complessità tecnica”, spiega Vladimir Paulin. , ricercatore presso il Dipartimento di Chimica Fisica ed Inorganica dell'URV.

Questo procedimento non è nuovo a Paulin, che da più di un decennio studia metodi meccanici per combattere i microrganismi patogeni, ispirandosi a elementi presenti in natura: “Le ali degli insetti come le libellule o le cicale hanno una struttura nanometrica capace di perforare batteri e funghi, ma in questo caso la dimensione degli aghi deve essere più piccola per poter colpire i virus, che sono più piccoli dei batteri, come nel caso dell’hPIV-3, oggetto della ricerca, che provoca infezioni respiratorie come bronchiolite, bronchite o polmonite. I cosiddetti virus parainfluenzali causano un terzo delle infezioni respiratorie acute e sono associati a infezioni del tratto respiratorio inferiore nei bambini. “Oltre ad essere un virus epidemiologicamente rilevante, è un virus modello, sicuro da manipolare, perché non provoca malattie mortali negli adulti”, afferma Paulin.

Per quanto riguarda il processo attraverso il quale i virus perdono la loro infettività al contatto con una superficie nanostrutturata, il gruppo di ricerca ha sviluppato una duplice analisi, sia teorica che pratica. Il team dell’URV, formato da Vladimir Paulin e Vasyl Tzanov, ha utilizzato il metodo degli elementi finiti – un metodo computazionale che divide la superficie del virus e tratta ogni parte in modo indipendente – per simulare le interazioni tra virus e aghi e le loro conseguenze. Parallelamente, il gruppo di ricerca dell’Università RMIT ha effettuato un’analisi sperimentale pratica, esponendo il virus alla superficie nanostrutturata e osservando i risultati.

I risultati della ricerca rivelano la grande efficacia di questo metodo nel controllo dei virus, poiché ha portato all’inattivazione del 96% dei campioni entrati in contatto con la superficie entro un periodo di sei ore. Lo studio ha confermato che l’effetto anti-virus delle superfici è dovuto alla capacità degli aghi di danneggiare la struttura esterna del virus e persino di forarne la membrana, provocandone la distruzione o l’inattivazione. Lo sviluppo e l’implementazione di questa tecnologia in ambienti pericolosi come laboratori o centri sanitari contenenti materiali biologici potenzialmente pericolosi migliorerebbe la capacità di contenere malattie infettive e renderebbe questi ambienti più sicuri per ricercatori, operatori sanitari e pazienti.

riferimento: Mah SWL, Linklater DP, Tzanov V, Lu PH, Dekiwadia C, Mayes E, Simons R, Eakins DJ, Maude G, Saitta S, Gudkazis S, Jans DA, Pauline FA, Borg NA, Ivanova EP. Perforazione del virus della parainfluenza umana attraverso superfici nanostrutturate. ACS Nano. 16 gennaio 2024;18(2):1404-1419. doi:10.1021/acsnano.3c07099