Gevaarlijke virussen in de lucht worden on-the-fly onschadelijk gemaakt wanneer ze worden blootgesteld aan energetische, geladen fragmenten van luchtmoleculen, Dat hebben onderzoekers van de Universiteit van Michigan aangetoond.

Ze hopen op een dag dit vermogen te kunnen gebruiken om een ​​eeuwenoud apparaat te vervangen:het chirurgische masker.

De UM-ingenieurs hebben de virusdodende snelheid en effectiviteit van niet-thermische plasma's gemeten - de geïoniseerde, of opgeladen, deeltjes die zich vormen rond elektrische ontladingen, zoals vonken. Een niet-thermische plasmareactor was in staat om 99,9% van een testvirus te inactiveren of uit de luchtstroom te verwijderen, met de overgrote meerderheid als gevolg van inactivatie.

Het bereiken van deze resultaten in een fractie van een seconde binnen een luchtstroom is veelbelovend voor veel toepassingen waar steriele luchttoevoer nodig is.

"De moeilijkste route voor de overdracht van ziekten waartegen we moeten waken, is via de lucht, omdat we relatief weinig hebben om ons te beschermen als we ademen. " zei Herek Clack, U-M research universitair hoofddocent civiele techniek en milieutechniek.

Om de effectiviteit van niet-thermische plasma's te meten, onderzoekers pompten een modelvirus - onschadelijk voor mensen - in stromende lucht toen het een reactor binnenging. Binnen in de reactor, borosilicaatglasparels zijn verpakt in een cilindrische vorm, of bed. De virussen in de lucht stromen door de ruimtes tussen de kralen, en daar worden ze geïnactiveerd.

"In die lege ruimtes, je zet vonken aan, ' zei Clack. 'Door door het ingepakte bed te gaan, pathogenen in de luchtstroom worden geoxideerd door onstabiele atomen die radicalen worden genoemd. Wat overblijft is een virus dat een verminderd vermogen heeft om cellen te infecteren."

Het experiment en de resultaten zijn gepubliceerd in de Journal of Physics D:Applied Physics .

Opmerkelijk, tijdens deze tests volgden onderzoekers ook de hoeveelheid viraal genoom die in de lucht aanwezig was. Op deze manier, Clack en zijn team konden vaststellen dat meer dan 99% van het luchtsteriliserende effect te wijten was aan het inactiveren van het aanwezige virus, met de rest van het effect door het filteren van het virus uit de luchtstroom.

"De resultaten vertellen ons dat niet-thermische plasmabehandeling zeer effectief is bij het inactiveren van virussen in de lucht, " zei Krista Wigginton, assistent-professor civiele en milieutechniek. "Er zijn beperkte technologieën voor luchtdesinfectie, dus dit is een belangrijke bevinding."

Deze parallelle benadering - een combinatie van filtratie en inactivering van ziekteverwekkers in de lucht - zou een efficiëntere manier kunnen bieden om steriele lucht te leveren dan de technologieën die tegenwoordig worden gebruikt, zoals filtratie en ultraviolet licht. Traditionele maskers werken met alleen filtratie voor bescherming.

Ultraviolette straling kan niet zo snel steriliseren, zo grondig of zo compact niet-thermisch plasma heeft.

Clack en zijn onderzoeksteam zijn begonnen met het testen van hun reactor op ventilatieluchtstromen op een veehouderij in de buurt van Ann Arbor. Dierlijke landbouw en zijn kwetsbaarheid voor besmettelijke veeziekten zoals vogelgriep heeft aangetoond dat er op korte termijn behoefte is aan dergelijke technologieën.