Un desinfectante de larga duración promete ayudar a combatir las pandemias

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Investigadores de la Universidad de Florida Central han desarrollado un desinfectante a base de nanopartículas que puede matar continuamente virus en una superficie hasta por siete días, un descubrimiento que podría ser un arma poderosa contra COVID-19 y otros virus patógenos emergentes.

Los hallazgos, de un equipo multidisciplinario de expertos en virus e ingeniería de la universidad y el líder de una empresa de tecnología de Orlando, se publicaron esta semana en ACS Nano, una revista de la American Chemical Society.

Christina Drake, estudiante de UCF y fundadora de Kismet Technologies, se inspiró para desarrollar el desinfectante después de hacer un viaje al supermercado en los primeros días de la pandemia. Allí vio a un trabajador rociar desinfectante en la manija de un refrigerador y luego limpiar el rocío inmediatamente.

«Inicialmente pensé en desarrollar un desinfectante de acción rápida», dijo, «pero hablamos con los consumidores, como médicos y dentistas, para averiguar qué querían realmente de un desinfectante. Lo que más les importaba era algo. vida útil que continuaría desinfectando las áreas de alto contacto, como pomos de puertas y pisos, mucho después de la aplicación «.

Drake colaboró ​​con el Dr. Sudipta Seal, un ingeniero de materiales y experto en nanociencia de la UCF, y el Dr. Griff Parks, un virólogo de la Facultad de Medicina que también es decano de investigación asociado y director de la Escuela de Ciencias Biomédicas de Burnett. Con fondos de la National Science Foundation, Kismet Tech y Florida High Tech Corridor, los investigadores crearon un desinfectante diseñado con nanopartículas.

Su ingrediente activo es una nanoestructura diseñada llamada óxido de cerio, conocida por sus propiedades antioxidantes regenerativas. Las nanopartículas de óxido de cerio se modifican con pequeñas cantidades de plata para hacerlas más potentes contra los patógenos.

«Funciona tanto química como mecánicamente», explicó Seal, que ha estado estudiando nanotecnología durante más de 20 años. «Las nanopartículas emiten electrones que oxidan el virus, dejándolo inactivo. Mecánicamente, también se adhieren al virus y rompen su superficie casi como si estallara un globo».

La mayoría de las toallitas o aerosoles desinfectantes desinfectan una superficie entre tres y seis minutos después de la aplicación, pero no tienen efectos residuales. Esto significa que las superficies deben limpiarse repetidamente para mantenerse limpias de una gran cantidad de virus como COVID-19. La formulación de nanopartículas conserva su capacidad para inactivar microbios y continúa desinfectando una superficie hasta siete días después de una sola aplicación.

«El desinfectante mostró una tremenda actividad antiviral contra siete virus diferentes», explicó Parks, cuyo laboratorio se encargó de probar la formulación frente a un «diccionario» de virus. «No solo ha mostrado propiedades antivirales contra el coronavirus y el rinovirus, sino que también ha demostrado ser eficaz contra una amplia gama de otros virus con diferentes estructuras y complejidades. Estamos seguros de que con esta extraordinaria gama de capacidades de eliminación, este desinfectante será también una herramienta eficaz contra otros nuevos virus emergentes «.

Los científicos confían en que la solución tendrá un gran impacto en los centros de salud, en particular, al reducir la tasa de infecciones adquiridas en el hospital, como Staphylococcus Aureus resistente a la meticilina (MRSA), Pseudomonas aeruginosa y Clostridium difficile, que causan infecciones que afectan más de uno de cada 30 pacientes ingresados ​​en hospitales de EE. UU.

Y a diferencia de muchos desinfectantes comerciales, la formulación no contiene productos químicos nocivos, lo que indica que será seguro de usar en cualquier superficie. Las pruebas reglamentarias para la irritación de las células de la piel y los ojos, como lo requiere la Agencia de Protección Ambiental de los EE. UU., No han mostrado efectos dañinos.

«Muchos desinfectantes domésticos disponibles en la actualidad contienen sustancias químicas que pueden ser dañinas para el cuerpo con una exposición repetida», dijo Drake. «Nuestro producto basado en nanopartículas tendrá un alto grado de seguridad y desempeñará un papel importante en la reducción de la exposición química general de los seres humanos».

Se necesita más investigación antes de que el producto pueda comercializarse, por lo que la siguiente fase del estudio examinará el rendimiento del desinfectante fuera del laboratorio en aplicaciones del mundo real. Ese trabajo examinará cómo el desinfectante se ve afectado por factores externos como la temperatura o la luz solar. El equipo está en conversaciones con una red de hospitales locales para probar el producto en sus instalaciones.

«También estamos explorando el desarrollo de una película semipermanente para ver si podemos revestir y sellar el piso de un hospital o las manijas de las puertas, áreas donde las cosas necesitan ser desinfectadas e incluso con contacto persistente y agresivo», agregó Drake.

Seal se unió al Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la UCF, que forma parte de la Facultad de Ingeniería y Ciencias de la Computación de la UCF, en 1997. Es un puesto en la Facultad de Medicina y es miembro del Grupo Biionix de prótesis de UCF. Es el ex director del Centro de Tecnología de Nanociencia y el Centro de Análisis de Procesamiento de Materiales Avanzados de UCF. Recibió su doctorado en ingeniería de materiales con especialización en bioquímica de la Universidad de Wisconsin y fue becario postdoctoral en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley de la Universidad de California Berkeley.

Parks se unió a UCF en 2014 después de 20 años en la Facultad de Medicina de Wake Forest, donde fue profesor y presidente del Departamento de Microbiología e Inmunología. Recibió su doctorado en bioquímica de la Universidad de Wisconsin y fue miembro de la Sociedad Estadounidense del Cáncer en la Universidad Northwestern.

El estudio fue coautor de los investigadores postdoctorales Candace Fox, de la Facultad de Medicina de la UCF y Craig Neal de la Facultad de Ingeniería y Ciencias de la Computación de la UCF y estudiantes graduados, Tamil Sakthivel, Udit Kumar y Yifei Fu de la Facultad de Ingeniería y Ciencias de la Computación del UCF. .

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