Биохимики создали пластиковое покрытие, которое разрывает вирусы физически

Микробы и вирусы способны сохранять жизнеспособность на поверхностях часами, а иногда и днями. Люди касаются столов, поручней, телефонов, а затем — лица, и так происходит заражение. Обычная гигиена помогает не всегда, а химическая дезинфекция имеет недостатки: активные вещества стираются, не убивают все патогены и способствуют появлению устойчивых мутаций.

Природная идея: крылья насекомых

Ученые обратили внимание на цикад и стрекоз. Их крылья обладают удивительным свойством: они не просто отталкивают воду, но и физически разрушают бактерии, попавшие на поверхность. Оказалось, что крылья покрыты наноразмерными структурами. Исследователи решили воспроизвести этот механизм в синтетическом материале.

Ранее та же группа создала аналогичное покрытие на кремнии, но им было сложно обрабатывать объекты сложной формы. Поэтому ученые сосредоточились на гибком пластике. В результате они разработали акриловую пленку, на поверхности которой сформированы тысячи наноразмерных столбиков.

Как работает покрытие

Столбики высотой от 60 до 320 нанометров были созданы с помощью формы из анодированного оксида алюминия и ультрафиолетовой нанопечатной литографии. Когда вирусная частица попадает на такую поверхность, столбики захватывают ее внешнюю оболочку и растягивают до разрыва. Это чисто механическое действие.

Эффективность покрытия проверили на вирусе парагриппа человека третьего типа (hPIV-3), вызывающем бронхиолит и пневмонию. За час пленка уничтожила 94% вирусных частиц. Ключевым параметром оказалось расстояние между наностолбиками: наилучший результат показала плотная упаковка с шагом около 60 нанометров и высотой столбиков примерно 85 нанометров.

Покрытие гладкое на ощупь и не меняет тактильных ощущений. Производство недорогое и простое. Ученые предполагают, что в будущем его можно будет массово наносить на экраны телефонов и больничное оборудование, чтобы снизить распространение вирусов.

Таким образом, новый материал предлагает альтернативу химическим дезинфектантам — механическое уничтожение патогенов, которое не способствует появлению устойчивых форм. Исследование опубликовано в журнале Advanced Science.