science >> Wetenschap >  >> Chemie

Onderzoekers creëren duurzame, wasbare textielcoating die virussen kan afstoten

Een afbeelding toont het vermogen van het behandelde textiel om vloeistoffen af ​​te stoten. Krediet:Universiteit van Pittsburgh

maskers, jurken, en andere persoonlijke beschermingsmiddelen (PBM) zijn essentieel voor de bescherming van gezondheidswerkers. Echter, de textiel en materialen die in dergelijke artikelen worden gebruikt, kunnen virussen en bacteriën opnemen en dragen, onopzettelijk de ziekte verspreiden die de drager wilde indammen.

Toen het coronavirus zich verspreidde onder beroepsbeoefenaren in de gezondheidszorg en PBM schaars waren, het vinden van een manier om betere bescherming te bieden en tegelijkertijd veilig hergebruik van deze items mogelijk te maken, werd van het grootste belang.

Onderzoek van het LAMP Lab van de University of Pittsburgh Swanson School of Engineering biedt mogelijk een oplossing. Het lab heeft een textielcoating gemaakt die niet alleen vloeistoffen zoals bloed en speeksel kan afstoten, maar ook kan voorkomen dat virussen zich aan het oppervlak hechten. Het werk is onlangs gepubliceerd in het tijdschrift ACS toegepaste materialen en interfaces .

"De laatste tijd is er veel aandacht voor bloedafstotende oppervlakken, en we waren geïnteresseerd om dit te bereiken met mechanische duurzaamheid, " zei Anthony Galante, doctoraat student industriële techniek aan Pitt en hoofdauteur van het artikel. "We willen de grens verleggen van wat mogelijk is met dit soort oppervlakken, en vooral gezien de huidige pandemie, we wisten dat het belangrijk zou zijn om tegen virussen te testen."

Wat de coating uniek maakt, is het vermogen om ultrasoon wassen te weerstaan, schrobben en schrapen. Met andere soortgelijke coatings die momenteel in gebruik zijn, wassen of wrijven van het oppervlak van het textiel zal het afstotende vermogen verminderen of elimineren.

"De duurzaamheid is erg belangrijk omdat er andere oppervlaktebehandelingen zijn, maar ze zijn beperkt tot wegwerptextiel. Je mag een jurk of masker maar één keer gebruiken voordat je het weggooit, " zei Paul Leu, co-auteur en universitair hoofddocent industriële techniek, die het LAMP Lab leidt. "Gezien het PBM-tekort, er is behoefte aan coatings die kunnen worden aangebracht op herbruikbaar medisch textiel dat goed kan worden gewassen en ontsmet."

Galante stelde de nieuwe coating op de proef, het door tientallen ultrasone wasbeurten laten lopen, duizenden rotaties toepassen met een schuursponsje (niet anders dan wat zou kunnen worden gebruikt om potten en pannen te schuren), en zelfs schrapen met een scherp scheermesje. Na elke proef, de coating bleef net zo effectief.

De onderzoekers werkten samen met de onderzoeksdirecteur van het Charles T. Campbell Microbiology Laboratory, Eric Romanowski en de directeur van Basic Research Robert Shanks, op de afdeling Oogheelkunde in Pitt, om de coating te testen tegen een stam van het adenovirus.

"Omdat al was aangetoond dat deze stof bloed afstoot, eiwitten en bacteriën, de logische volgende stap was om te bepalen of het virussen afstoot. We kozen voor humaan adenovirus type 4 en 7, aangezien dit oorzaken zijn van acute luchtwegaandoeningen en conjunctivitis (roze oog), " zei Romanowski. "Er werd gehoopt dat de stof deze virussen zou afstoten, net zoals het eiwitten afstoot, die deze virussen in wezen zijn:eiwitten met nucleïnezuur erin. Zoals later bleek, de adenovirussen werden op dezelfde manier afgestoten als eiwitten."

De coating kan brede toepassingen hebben in de gezondheidszorg:alles, van ziekenhuisjassen tot wachtkamerstoelen, kan profiteren van het vermogen om virussen af ​​te weren, vooral degenen die zich zo gemakkelijk verspreiden als adenovirussen.

"Adenovirus kan onbedoeld worden opgepikt in wachtkamers van ziekenhuizen en van besmette oppervlakken in het algemeen. Het verspreidt zich snel in scholen en huizen en heeft een enorme impact op de kwaliteit van leven - waardoor kinderen niet naar school gaan en ouders geen werk meer hebben, " zei Shanks. "Deze coating op wachtkamermeubilair, bijvoorbeeld, zou een grote stap kunnen zijn om dit probleem te verminderen."

De volgende stap voor de onderzoekers is het testen van de effectiviteit tegen betacoronavirussen, zoals degene die COVID-19 veroorzaakt.

"Als de behandelde stof betacornonavirussen zou afstoten, en in het bijzonder SARS-CoV-2, this could have a huge impact for healthcare workers and even the general public if PPE, scrubs, or even clothing could be made from protein, blood-, bacteria-, and virus-repelling fabrics, " said Romanowski.

Momenteel, the coating is applied using drop casting, a method that saturates the material with a solution from a syringe and applies a heat treatment to increase stability. But the researchers believe the process can use a spraying or dipping method to accommodate larger pieces of material, like gowns, and can eventually be scaled up for production.

De krant, "Superhemophobic and Antivirofouling Coating for Mechanically Durable and Wash-Stable Medical Textiles, " was co-authored by Anthony Galante, Sajad Haghanifar, Eric Romanowski, Robert Shanks and Paul Leu.