Onderzoekers van het Tokyo Institute of Technology, die samenwerken met collega's van het Kanagawa Institute of Industrial Science and Technology en de Nara Medical University in Japan, zijn erin geslaagd een materiaal genaamd ceriummolybdaat (γ-Ce ₂ Mo ₃ O ₁₃ of GMO), die een hoge antivirale activiteit vertoont tegen het coronavirus.

De aanhoudende pandemie van het coronavirus heeft niet alleen de urgentie benadrukt van de ontwikkeling en uitrol van vaccins, maar ook van de ontwikkeling van innovatieve materialen en technologieën met antivirale eigenschappen die een cruciale rol zouden kunnen spelen bij het indammen van de verspreiding van het virus.

Conventionele anorganische antimicrobiële materialen worden vaak bereid met metalen zoals koper of fotokatalysatoren zoals titaniumdioxide. Echter, op metaal gebaseerde materialen kunnen gevoelig zijn voor corrosie, en de effecten van fotokatalysatoren zijn meestal beperkt onder donkere omstandigheden.

Nutsvoorzieningen, een onderzoeksteam onder leiding van Akira Nakajima van de afdeling Materials Science and Engineering van het Tokyo Institute of Technology stelt een nieuw type antiviraal materiaal voor dat deze nadelen kan overwinnen. Het team combineerde met succes een relatief goedkope zeldzame-aarde-element cerium (Ce) met molybdeen (Mo), die bekend staat om zijn antibacteriële effecten, om twee soorten ceriummolybdaat (Ce ₂ Mo ₃ O ₁₂ en γ-Ce ₂ Mo ₃ O ₁₃ ) in poedervorm.

Beide poeders vertoonden antivirale activiteit tegen bacteriofaag Φ6. Opmerkelijk, γ-Ce ₂ Mo ₃ O ₁₃ vertoonden ook een hoge antivirale activiteit tegen SARS-CoV-2, het virus dat COVID-19 veroorzaakt.

De onderzoekers concluderen dat een effectieve combinatie van cerium met het molybdaat-ion en het specifieke oppervlak belangrijke factoren zijn die bijdragen aan de waargenomen antivirale activiteit.

De studie bouwt voort op eerder werk onder leiding van Nakajima, dat de antivirale activiteit aantoonde van een materiaal genaamd LMO (La ₂ Mo ₂ O ₉ ), samengesteld uit lanthaan (La)-oxide en molybdeenoxide. activiteit van LMO, echter, bleek beter te zijn tegen niet-envelop-type (bacteriofaag Qβ) dan tegen envelop-type (bacteriofaag Φ6) virussen. Daaropvolgende tests toonden aan dat het opnemen van cerium in het materiaal om La . te maken _1.8 Ce _0.2 Mo ₂ O ₉ (LCMO) verbeterde antivirale activiteit tegen bacteriofaag Φ6. Het was deze opmerkelijke bevinding die aanleiding gaf tot verder onderzoek naar ceriummolybdaten (CMO) als veelbelovende materialen met een hoge antivirale activiteit tegen envelopachtige virussen zoals influenza en SARS-CoV-2.

Om de gewenste GMO-poedermonsters met een bijna eenkristalfase te verkrijgen, het team voerde veel proefexperimenten uit voordat Ce . met succes werd voorbereid ₂ Mo ₃ O ₁₂ met behulp van de polymeriseerbare complexe methode en γ-Ce ₂ Mo ₃ O ₁₃ door hydrothermische verwerking.

Indien gestandaardiseerd en in massa geproduceerd, GMO kan worden gebruikt in een breed scala aan materialen zoals harsen, papier, dunne films en verven. Dit zou de mogelijkheid openen om CMO-coatings te gebruiken voor oppervlakken met veel contact, zoals deurklinken, riemen in voertuigen, liftknoppen en roltrapbanden, evenals muren, tegels en ramen. Nakajima voorziet dat materialen waarin GMO is verwerkt, ook kunnen worden gebruikt in alledaagse voorwerpen zoals smartphones en kleding. Hij merkt op dat toepassingen voor oog- en gezichtsproducten zoals brillen en maskers iets meer tijd nodig hebben om zich te ontwikkelen, maar wees aan de horizon.