硅纳米刺可去除 96% 的病毒颗粒

2024 年 3 月 26 日

(Nanowerk新闻）由皇家墨尔本理工大学领导的一个国际研究小组设计并制造了一种杀病毒表面，可以帮助控制疾病在医院、实验室和其他高风险环境中的传播。由硅制成的表面覆盖着微小的纳米尖刺，可以在接触时刺穿病毒。对 hPIV-3 病毒（引起支气管炎、肺炎和哮吼）的实验室测试显示，96% 的病毒要么被撕裂，要么被损坏到无法再复制以引起感染的程度。这些令人印象深刻的结果登上了顶级纳米科学期刊的封面 ACS纳米 (“纳米结构表面刺穿人类副流感病毒”），展示了该材料有助于控制实验室和医疗环境中潜在危险生物材料传播的前景。 纳米尖刺硅表面上的病毒细胞，放大了 65,000 倍。 1小时后，已经开始泄漏材料。 （图片来源：皇家墨尔本理工大学）

刺入病毒以杀死它们

皇家墨尔本理工大学健康与生物医学学院的通讯作者 Natalie Borg 博士表示，这种看似简单的病毒串连概念需要相当多的技术专业知识。 “我们的病毒杀灭表面肉眼看起来就像一面平坦的黑色镜子，但实际上有专门用来杀灭病毒的微小尖刺，”她说。 “这种材料可以融入到经常接触的设备和表面中，以防止病毒传播并减少消毒剂的使用。”纳米尖刺表面是在墨尔本纳米制造中心制造的，从光滑的硅晶片开始，用离子轰击以战略性地去除材料。结果是表面布满了 2 纳米厚（比人类头发细 30,000 倍）、高 290 纳米的针。

抗菌表面专家

由 RMIT 杰出教授 Elena Ivanova 领导的团队拥有多年研究控制病原微生物的机械方法的经验，其灵感来自于自然界：蜻蜓或蝉等昆虫的翅膀具有纳米级的尖刺结构，可以刺穿细菌和真菌。然而，在这种情况下，病毒比细菌小一个数量级，因此如果要对细菌产生任何影响，针必须相应地更小。研究小组从理论和实践角度分析了病毒接触纳米结构表面时失去感染能力的过程。西班牙 URV 大学的研究人员 Vladimir Baulin 博士和 Vassil Tzanov 博士用计算机模拟了病毒和针头之间的相互作用，而皇家墨尔本理工大学的研究人员则进行了实际的实验分析，将病毒暴露在纳米结构表面，并在皇家墨尔本理工大学的显微镜和微量分析中观察结果设施。研究结果表明，这种尖刺设计在破坏病毒的外部结构和刺穿其细胞膜方面非常有效，六小时内使接触表面的 96% 的病毒丧失能力。该研究的第一作者 Samson Mah 在 RMIT-CSIRO 硕士研究奖学金下完成了这项工作，现在已经与团队一起进行博士研究，他表示这项研究的实际潜力给了他很大的启发。他说：“在实验室或医疗机构等高风险环境中实施这项尖端技术，可以显着加强针对传染病的遏制措施，因为在这些环境中，暴露于危险的生物材料是一个令人担忧的问题。” “通过这样做，我们的目标是为研究人员、医疗保健专业人员和患者创造更安全的环境。”该项目是一个真正的跨学科和多机构合作，历时两年，涉及来自 RMIT、URV（西班牙）、CSIRO、斯威本大学、莫纳什大学和 Kaiteki 研究所（日本）的研究人员。

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• Sumber: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news3/newsid=64924.php