Essa superfície mata vírus, mas sem usar produtos químicos

Por , em 1.02.2024
Um vírus em uma superfície nanoestruturada. Crédito: ACS Nano

Um grupo de cientistas da URV e da Universidade RMIT na Austrália desenvolveu uma superfície inovadora para diminuir a capacidade infecciosa dos vírus. Essa superfície, composta de silício, é caracterizada por uma série de microespículas que interferem na estrutura viral ao entrarem em contato. Os detalhes deste estudo foram publicados na revista ACS Nano.

A pesquisa apontou que este método tem eficácia de 96% na neutralização dos vírus. A aplicação dessa tecnologia em áreas com substâncias biológicas perigosas pode revolucionar a segurança e o controle em ambientes laboratoriais, trazendo benefícios significativos para os profissionais que atuam nesses locais.

Este método, aparentemente simples mas tecnicamente complexo, baseia-se no conceito de “espetar” os vírus para neutralizá-los, oferecendo a grande vantagem de alta eficácia sem o uso de produtos químicos. O processo de criação destas superfícies antivirais inicia-se com uma base metálica lisa, que é submetida a um bombardeio de íons para remover material de forma estratégica, formando uma textura espinhosa.

As microespículas criadas são extremamente finas, com apenas 2 nanômetros de espessura — cerca de 30.000 delas caberiam em um fio de cabelo humano — e têm altura de 290 nanômetros. “Optamos pelo silício pela sua simplicidade técnica em comparação com outros metais,” afirma Vladimir Baulin, pesquisador do Departamento de Química Física e Inorgânica da URV.

Vladimir Baulin, que possui uma década de experiência no estudo de estratégias mecânicas contra patógenos inspiradas na natureza, ressalta que as asas de insetos, como libélulas ou cigarras, possuem uma estrutura em nanoescala capaz de perfurar bactérias e fungos.

No entanto, ao lidar com vírus, que são muito menores que as bactérias, é necessário que as microespículas sejam ainda mais finas para serem eficazes. O foco deste estudo é o hPIV-3, um vírus que causa doenças respiratórias como bronquiolite, bronquite e pneumonia.

Os vírus parainfluenza, incluindo o hPIV-3, são responsáveis por um terço das infecções respiratórias agudas e estão associados a condições respiratórias graves em crianças. “Além de sua importância epidemiológica, o hPIV-3 é um vírus modelo seguro para manipulação, pois não causa doenças graves em adultos,” observa Baulin.

A equipe analisou como os vírus perdem sua capacidade infecciosa ao entrarem em contato com esta superfície nanoestruturada, tanto teórica quanto praticamente. Os pesquisadores da URV, Vladimir Baulin e Vassil Tzanov, empregaram o método dos elementos finitos, uma abordagem computacional que fragmenta a superfície do vírus para análise individual, para simular as interações entre os vírus e as microespículas e seus efeitos. Paralelamente, os cientistas da Universidade RMIT realizaram experimentos práticos, expondo o vírus à superfície nanoestruturada e monitorando os resultados.

Os resultados confirmam que esta técnica é altamente eficaz, inativando 96% dos vírus que entram em contato com a superfície em um período de seis horas. A pesquisa comprovou que as propriedades virucidas advêm da capacidade das microespículas de danificar ou perfurar a camada externa do vírus.

Utilizar essa tecnologia em ambientes de risco, como laboratórios ou centros de saúde, onde materiais biológicos perigosos estão presentes, poderia aprimorar significativamente o controle de doenças infecciosas e aumentar a segurança para pesquisadores, profissionais de saúde e pacientes. [Phys]

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