Pomimo że pandemia COVID-19 trwa już ponad rok, naukowcy nadal szukają sposobów na redukcję tempa rozprzestrzeniania się wirusa. Miedź, srebro i wolfram są znane z ich działania przeciwbakteryjnego, zatem są doskonałymi materiałami hamującymi ekspansję wirusa. W obliczu nowych szczepów COVID-19 i rosnących krzywych zachorowań, zapobieganie kolejnym zakażeniom jest kluczowe.
Posiadając doświadczenie w druku 3D biomateriałów antybakteryjnych, badacze z Uniwersytetu Wolverhampton w Wielkiej Brytanii opracowali antywirusowy materiał na bazie miedzi, srebra i wolframu, który można wytwarzać z wykorzystaniem technologii addytywnych. Dzięki zawartości pierwiastków o działaniu antybakteryjnym, materiał może skutecznie zapobiegać rozprzestrzenianiu się wirusa.
W przypadku, gdy kolejne szczepy COVID-19 będą odporne na obecną szczepionkę, nacisk będzie położony głównie na przeciwdziałanie rozprzestrzenianiu się wirusa. Maseczki jednorazowe przyczyniają się do zwiększania ilości śmieci, dlatego możliwość stosowania masek z wymiennymi filtrami, o długiej żywotności może być kluczowa. Wytwarzanie przyrostowe z materiałów o działaniu przeciwwirusowym umożliwia stworzenie różnych obiektów o powierzchniach niewrażliwych na gromadzenie wirusów.
COVID-19 rozsiewa się nie tylko drogą kropelkową, ale również przez kontakt z zakażonymi powierzchniami. Zespół ds. Additive Manufacturing Functional Materials z brytyjskiej uczelni dostrzegł potrzebę stworzenia materiału, który może przyczynić się do zwalczania lub tłumienia aktywności wirusa. Bazując na doświadczeniu w pracy z biomateriałami antybakteryjnymi do wytwarzania przyrostowego, udało się im stworzyć materiał, który pomaga zwalczyć COVID-19.
Materiał został opracowany pod kierownictwem Johna Robinsona, dr Arun Arjunan i dr Ahmad Baroutaji z Uniwersytetu Wolverhampton. W ramach projektu brytyjska uczelnia współpracowała także z grupą Ángela Serrano-Aroca z Biomaterials and Bioengineering Lab z Katolickiego Uniwersytu w Walencji. Współpraca zespołów pozwoliła przyspieszyć rozwój badań nad nowym materiałem i przeanalizować jego działanie przeciwwirusowe.
Powszechnie wiadomo, że srebro i miedź posiadają właściwości przeciwdrobnoustrojowe. Ostatnie badania wykazały, że do grona materiałów antywirusowych należy również wolfram. Pomaga on zwalczać patogeny E. coli oraz Staphylococcus aureus. Srebro jest materiałem, o silnym działaniu przeciwbakteryjnym. Niemniej jednak, wysoki koszt wytwarzania materiałów antybakteryjnych na bazie srebra wygenerował potrzebę znalezienia innych pierwiastków o podobnym działaniu. Jak wykazały badania, miedź zwalcza 99,2% wirusów COVID-19 w ciągu pięciu godzin. Jej zaletą w stosunku do srebra, jest znacznie niższy koszt wytwarzania.
Nowatorski materiał przeciwwirusowy może być drukowany 3D w technologii Laser Beam Powder Bed Fusion (PBF-LB). Jego zastosowania obejmują wytwarzanie powierzchni kontaktowych i filtrów o różnej geometrii, mających doskonałe właściwości antywirusowe. Do badań wykorzystano również projekt maski na licencji open-source.
Jak mówi John Robinson z Uniwersytetu Wolverhampton materiał wykazał 100% dezaktywację wirusa w ciągu pięciu godzin, w porównaniu z biologicznie bezpieczną próbką COVID-19. W porównaniu do poprzednich badań, grupa poczyniła znaczne postępy, całkowicie eliminując COVID-19. Materiał, który całkowicie dezaktywuje wirusa może znacznie przyczynić się do redukcji jego ekspansji drogą powietrzną, jak i przez kontakt z zanieczyszczonymi powierzchniami.
Źródło: metal-am.com
