Nanotechnologie en functionele materialen, Uppsala University heeft een papieren filter ontwikkeld, die virusdeeltjes kan verwijderen met een efficiëntie die overeenkomt met die van de beste industriële virusfilters. Het papieren filter bestaat uit 100 procent zeer zuivere cellulose-nanovezels, direct afgeleid van de natuur.

Het onderzoek is uitgevoerd in samenwerking met virologen van de Swedish University of Agricultural Sciences/Swedish National Veterinary Institute en is gepubliceerd in de Geavanceerde materialen voor de gezondheidszorg logboek.

Virusdeeltjes zijn heel eigenaardige objecten - klein (ongeveer duizend keer dunner dan een mensenhaar) maar toch machtig. Virussen kunnen zich alleen in levende cellen vermenigvuldigen, maar als de cellen eenmaal geïnfecteerd zijn, kunnen de virussen extreem pathogeen blijken te zijn. Virussen kunnen zelf actief ziektes veroorzaken of gezonde cellen zelfs transformeren in kwaadaardige tumoren.

"Virale besmetting van biotechnologische producten is een serieuze uitdaging voor de productie van therapeutische eiwitten en vaccins. Vanwege de kleine omvang, het verwijderen van virussen is een niet-triviale taak, en, daarom, er is veel vraag naar goedkope en robuuste filters voor het verwijderen van virussen", zegt Albert Mihranyan, Universitair hoofddocent bij de afdeling Nanotechnologie en Functionele Materialen, Universiteit van Uppsala, die de studie leidt.

Cellulose is een van de meest gebruikte materialen om verschillende soorten filters te maken, omdat het goedkoop is, wegwerpbaar, inert en niet giftig. Het is ook mechanisch sterk, hydrofiel, stabiel in een breed pH-bereik, en is bestand tegen sterilisatie, b.v. door autoclaveren. Normaal filterpapier, gebruikt voor scheikunde, heeft te grote poriën om virussen te verwijderen.

De student Linus Wågberg, Professor Maria Stromme, en universitair hoofddocent Albert Mihranyan bij de afdeling Nanotechnologie en Functionele Materialen, Universiteit van Uppsala, in samenwerking met virologen Dr. Giorgi Metreveli, Eva Emmoth, en professor Sándor Belák van de Swedish University of Agricultural Sciences (SLU)/Swedish National Veterinary Institute (SVA), rapporteer een ontwerp van een papieren filter dat in staat is om virusdeeltjes te verwijderen met een efficiëntie die overeenkomt met die van de beste industriële virusfilters. Het gerapporteerde papieren filter, die is vervaardigd volgens de traditionele papierproductieprocessen, bestaat uit 100 procent zeer zuivere cellulose-nanovezels die rechtstreeks uit de natuur zijn afgeleid.

De ontdekking is het resultaat van een decennium lang onderzoek naar de eigenschappen van nanocellulosematerialen met een groot oppervlak. waardoor de wetenschappers uiteindelijk de poriegrootteverdeling van hun papier precies konden afstemmen op het bereik dat wenselijk is voor virusfiltratie.

Eerder beschreven papieren filters voor het verwijderen van virussen waren sterk afhankelijk van het onderscheppen van virussen via elektrostatische interacties, die gevoelig zijn voor pH en zoutconcentraties, terwijl de virusverwijderingsfilters die zijn gemaakt van synthetische polymeren en die afhankelijk zijn van grootte-uitsluiting, worden geproduceerd door middel van vervelende meerstaps fase-inversieverwerking met gevaarlijke oplosmiddelen en rigoureuze porie-gloeiverwerking.

Overigens, het was de Zweedse chemicus J.J. Berzelius (1779-1848), een van de beroemdste alumni van de Universiteit van Uppsala, die de eerste was die het pure natgelegde papier gebruikte voor de scheiding van precipitaten in chemische analyse. Op een manier, het door de wetenschappers van Uppsala ontwikkelde virusverwijderende nanopapierfilter is de moderne analoog van het alom populaire Zweedse filterpapier dat bijna twee eeuwen geleden door Berzelius is ontwikkeld.