Med številnimi izzivi, s katerimi se soočamo s širjenjem COVID-19, je sposobnost koronavirusa, da preživi na površinah dlje časa.
Čeprav lahko stvari učinkovito obrišemo ali steriliziramo z alkoholom, kaj pa bolj občutljive površine, kot je karton?
Tudi v ozračju lahko SARS-CoV-2 preživi do nekaj ur; na kartonu lahko zdrži do 24 ur, na plastiki pa se v treh dneh po kontaminaciji najdejo vitalni delci.
Znanstveniki iz mnogih strok vlagajo svoja ogromna sredstva v boj proti pandemiji. Zdaj je ekipa, ki jo vodi inženir Jitong Chen iz UCLA, morda našla rešitev. Pravkar so dokazali sposobnost hladne plazme, da uniči virus na najrazličnejših površinah, ne da bi poškodoval material.
“Vse, kar uporabljamo, prihaja iz zraka,” pojasnjuje letalski inženir Richard Wirtz. “Zrak in elektrika: To je zelo zdrav postopek brez stranskih učinkov.”
Plazma, ki je med štirimi osnovnimi stanji snovi najmanj preučena (preostala tri so trdna, tekoča in plinasta), naravno nastane v zgornjem ozračju. Nastane, ko se elektroni odlepijo od svojih atomov (zaradi česar so atomi pozitivno nabiti) in skupaj ustvarijo juho iz nabitih delcev, ki so nestabilni in zato bolj reaktivni kot njihovo enakovredno plinsko stanje.
Dokazano je že, da hladna plazma deluje proti bakterijam, odpornim na zdravila. Moti strukturo njihove površine in DNK, ne da bi poškodoval človeško tkivo. Deluje celo proti rakavim celicam.
Chen, Wirtz in sodelavci so razvili in 3D natisnili atmosferski plazemski curek, ki uporablja plin argon, inerten in stabilen element, ki je eden najpogostejših plinov v našem zraku. Naprava pošilja pospeševalne elektrone skozi plin in med trkom ločuje atome plina od zunanjih elektronov; za delovanje potrebuje samo 12 vatov neprekinjene moči.
(Chen et al, Physics of Fluids, 2020).
Ekipa je na onesnažene površine poslala tok reaktivnih delcev blizu sobne temperature, ki so jih izpostavili električnemu toku, nabitim atomom in molekulam (ioni) ter UV sevanju.
Preizkusili so učinke plazme na šest površin, vključno s kartonom, usnjem, plastiko in kovino, in ugotovili, da je bila večina virusnih delcev na vsaki površini inaktivirana po samo 30 sekundah. Tri minute stika s plazmo so virus popolnoma uničili.
Raziskovalci verjamejo, da reaktivni kisikovi in dušikovi ioni, ki nastanejo z interakcijo plazme z zrakom, uničujejo virusne delce; ko so testirali plazmo s helijem, ki proizvaja manj tovrstnih atomov, se je izkazala za neučinkovito tudi po petih minutah uporabe.
Ko se nabrani delci naberejo na površini viriona, lahko poškodujejo njegovo lupino z elektrostatičnimi silami, ki vodijo do njegovega porušitve. Ioni lahko tudi pretrgajo strukturno pomembne vezi, kot so vezi med dvema atomoma ogljika, ogljikom in kisikom ter ogljikovimi in dušikovimi atomi.
Poskusi o vplivu plazme na bakterije in viruse so pokazali, da lahko poškodbe zunanje ovojnice virusa vključujejo beljakovine, pomembne za vezavo na celice.
“Rezultati tudi kažejo, da je treba v hladni plazmi testirati inaktivacijo aerosolskega SARS-CoV-2,” so v svojem prispevku zapisali Wirtz in sodelavci.
“To je šele začetek,” je dejal Wirtz. “Prepričani smo in v prihodnost veliko upamo na plazmo.”
Raziskava je objavljena v reviji Physics of Fluids.
Viri: Foto: (Kovalova Z. et al.).
