Os cientistas desenvolveram uma fina película plástica que pode destruir fisicamente os vírus à medida que pousam na sua superfície. A descoberta poderia ajudar a reduzir a propagação de doenças a partir de itens tocados com frequência, como smartphones, teclados e equipamentos hospitalares.
Além de sua funcionalidade, o material também foi projetado para ser prático para uso no mundo real. Ao contrário das superfícies antivirais anteriores feitas de metal ou silício, este novo método utiliza plásticos flexíveis que podem ser produzidos em escala.
Como as lágrimas nanopilares isolam os vírus
O filme é feito de acrílico e coberto por estruturas extremamente pequenas conhecidas como nanopilares. Essas pequenas características aderem ao vírus e esticam sua camada externa até que ele se quebre. Em vez de depender de desinfetantes químicos, a superfície utiliza força mecânica para inativar vírus.
A pesquisa foi publicada ciência avançada Este método de alongamento foi considerado mais eficaz do que projetos anteriores que tentavam perfurar vírus.
Testes de laboratório mostram forte inativação do vírus
Em experimentos utilizando o vírus da parainfluenza humana 3 (HPIV-3) – que causa bronquiolite e pneumonia – os resultados foram interessantes. Dentro de uma hora após o contato, cerca de 94% das partículas virais estão rompidas ou tão gravemente danificadas que não conseguem mais se reproduzir e causar infecção.
Samson Mah, autor principal do estudo e candidato a doutorado na Universidade RMIT da Austrália, disse que a equipe usou deliberadamente materiais de baixo custo que poderiam ser facilmente fabricados.
“À medida que as ferramentas de nanofabricação melhoram, nossos resultados fornecem um guia claro sobre quais nanopadrões funcionam melhor para matar vírus”, disse ele.
“Poderemos um dia cobrir superfícies como telas de telefones, teclados e mesas de hospitais com este filme, matando vírus em contato sem usar produtos químicos agressivos.
“Nosso molde pode ser adaptado à produção rolo a rolo, o que significa que filmes plásticos antivirais podem ser produzidos em escala com os equipamentos de fábrica existentes.”
Por que o espaçamento dos nanopilares é mais importante?
Os pesquisadores também descobriram que a distância entre os nanopilares desempenha um papel muito maior do que a altura deles.
“Ao variar o espaçamento e a altura dos nanopilares, descobrimos que o quão firmemente eles estão agrupados é muito mais importante do que a altura deles para separar os vírus”, diz Mah.
“Quando os nanopilares estão próximos, muitos deles podem pressionar o mesmo vírus ao mesmo tempo, esticando a sua camada exterior para além do ponto de ruptura.”
Uma regra de design simples para superfícies que eliminam vírus
Trabalhos anteriores em materiais rígidos, como o silício com nano pontas, mostraram que os vírus podem ser fisicamente interrompidos. Este estudo expande esse conceito, mostrando que recursos em nanoescala nítidos e rombos podem ser úteis se devidamente alinhados.
Os resultados sugerem um princípio de design claro: quanto mais próximas as nanoestruturas, como pontas ou nanopilares, estiverem umas das outras, mais eficazes serão na destruição de vírus.
O desempenho mais forte veio de superfícies onde os nanopilares estavam espaçados cerca de 60 nanômetros. Aumentar essa distância para 100 nanômetros reduziu o efeito antiviral, enquanto uma distância de 200 nanômetros quase o eliminou.
Próximas etapas e possibilidades do mundo real
Até agora, a pesquisa concentrou-se no hPIV-3, um vírus envelopado com uma membrana externa gordurosa. A equipe agora planeja testar vírus pequenos e sem envelope para determinar até que ponto a tecnologia pode ser aplicada.
Um vírus com envelope tem uma membrana gordurosa frágil ao seu redor que pode ser mais facilmente rompida por nanopilares, enquanto um vírus sem envelope não possui essa camada externa, tornando-o mais difícil de matar.
Os cientistas também querem testar o desempenho do filme texturizado em superfícies curvas, já que a curvatura pode alterar o espaçamento entre os nanopilares.
A coautora do estudo, a distinta professora Elena Ivanova, da RMIT, disse que a equipe estava ansiosa para avançar para aplicações no mundo real.
“Achamos que esta texturização é uma forte candidata para o uso diário e estamos prontos para fazer parcerias com empresas para refiná-la para produção em larga escala”, disse ele.
