Os cientistas criaram uma película plástica que destrói fisicamente os vírus quando estes pousam na sua superfície. A descoberta poderia ajudar a reduzir a propagação de doenças a partir de itens tocados com frequência, como smartphones, teclados e equipamentos hospitalares.
Além de sua eficácia, o material foi projetado para uso no mundo real. Ao contrário das superfícies antivirais anteriores feitas de metal ou silício, esta nova abordagem utiliza plástico flexível que pode ser produzido em massa.
Como os nanopilares destroem os vírus
O filme é feito de acrílico e coberto por estruturas extremamente pequenas chamadas nanopilares. Estas pequenas características agarram-se ao vírus e esticam a sua camada exterior até se romper. Em vez de depender de desinfetantes químicos, a superfície utiliza força mecânica para inativar o vírus.
Pesquisa publicada em ciência avançada Este método de alongamento foi considerado mais eficaz do que os projetos anteriores que tentaram perfurar o vírus.
Exames laboratoriais mostram forte inativação do vírus
Em experimentos com o vírus da parainfluenza humana 3 (hPIV-3), que causa bronquiolite e pneumonia, os resultados foram alarmantes. Dentro de uma hora após a exposição, cerca de 94% das partículas virais estão dilaceradas ou tão danificadas que não conseguem mais se reproduzir e causar infecção.
Samson Mah, principal autor do estudo e estudante de doutorado na Universidade RMIT, na Austrália, disse que a equipe usou intencionalmente materiais de baixo custo e fáceis de fabricar.
“À medida que as ferramentas de nanofabricação melhoram, nossos resultados fornecem orientações mais claras sobre quais nanopadrões são melhores para matar vírus”, disse ele.
“Um dia, poderemos cobrir superfícies como telas de celulares, teclados e mesas de hospitais com esse filme, matando vírus em contato sem usar produtos químicos agressivos.
“Nossos moldes podem ser adaptados para fabricação rolo a rolo, o que significa que filmes plásticos antivirais podem ser produzidos em escala usando equipamentos de fábrica existentes.”
Por que o espaçamento nanopilar é importante
Os pesquisadores também descobriram que o espaçamento dos nanopilares desempenhou um papel maior do que a altura dos nanopilares.
“Ao ajustar o espaçamento e a altura dos nanopilares, descobrimos que o quão firmemente eles se agrupam é mais importante para quebrar os vírus do que a sua altura”, disse Maher.
“Quando os nanopilares são aproximados, mais nanopilares podem comprimir simultaneamente o mesmo vírus, esticando sua casca além do ponto de ruptura.”
Regras de design simples para superfícies que eliminam vírus
As primeiras pesquisas sobre materiais rígidos, como o silício com nanopregos, mostraram que os vírus podem ser destruídos fisicamente. Este estudo amplia essa ideia, mostrando que recursos em nanoescala nítidos e rombos podem funcionar quando alinhados corretamente.
As descobertas sugerem um princípio de design claro: quanto mais próximas as nanoestruturas, como pontas ou nanopilares, estiverem umas das outras, mais eficientes serão na destruição de vírus.
O desempenho mais forte vem da superfície onde os nanopilares estão espaçados cerca de 60 nanômetros. Aumentar a distância para 100 nm reduz o efeito antiviral, enquanto um espaçamento de 200 nm quase elimina o efeito antiviral.
Próximas etapas e potencial do mundo real
Até agora, a pesquisa concentrou-se no hPIV-3, um vírus envelopado com uma membrana externa gordurosa. A equipe agora planeja testar vírus menores e sem envelope para determinar o escopo das aplicações da tecnologia.
Os vírus envelopados têm uma membrana gordurosa frágil ao seu redor que é mais facilmente danificada pelos nanopilares, enquanto os vírus não envelopados não possuem essa camada externa, o que os torna mais difíceis de matar.
Os cientistas também queriam examinar o quão bem os filmes texturizados funcionam em superfícies curvas, uma vez que a curvatura pode alterar o espaçamento entre os nanopilares.
A coautora do estudo, Ivanova, professora ilustre da Universidade RMIT, disse que a equipe estava ansiosa para avançar em direção a aplicações no mundo real.
“Achamos que esta textura é perfeita para o uso diário e estamos prontos para trabalhar com empresas para refiná-la para fabricação em larga escala”, disse ela.
