Nanomateriály nejen proti covidu-19
Výzkum nanomateriálů na Jihočeské Univerzitě spojil fyziky, biology a chemiky s jediným cílem - vyvinout povlaky s maximální antivirovou aktivitou proti virům, zejména SARS-CoV-2. Je již známo, že měděné povrchy jsou účinné proti bakteriím a virům, ale existuje mnoho aplikací, kde je vyžadována vyšší účinnost. Autoři v této studii využili jednoho z největších nepřátel megatunových stavebních konstrukcí, galvanické koroze, v nanoměřítku k násobnému zvýšení uvolňování "antivirových" měděných iontů našich nanostrukturovaných povrchů. Tuto myšlenku pak ověřili přípravou povlaků pomocí kombinace dvou metod fyzikálního napařování, magnetronového naprašování a plynné agregace nanočástic, které zajistily absolutní čistotu deponovaných materiálů, a tedy i jednoznačné závěry. Antimikrobiální aktivita vyvinutých nanomateriálů byla úspěšně prokázána proti jednomu typu bakterií a třem typům virů, včetně SARS-CoV-2, kde byla prokázána až 100 násobná účinnost.
Vynikající antimikrobiální aktivita vyvinutých nanokompozitních povlaků podpořená měřením uvolňování iontů a podrobnou charakterizací materiálu ukazuje univerzálnost a laditelnost tohoto přístupu. Jinými slovy, tato práce ukazuje zajímavý přístup k navrhování nových vysoce účinných typů antimikrobiálních povrchů na základě jednoduché, ale silné myšlenky. Shrnutí výzkumu můžete nalézt v publikaci v Americkém prestižním časopise ACS Applied Nano Materials.
Na technologii "Substrát s antimikrobiální povrchovou vrstvou, zejména pro respirační masky a vzduchové filtry" se povedlo navíc získat patent č. 309899, kde se týmu vědců podařilo dále zvýšit účinnost této povrchové úpravy. Výzkum byl financován projektem TAČR GAMA-2 TP01010019 COV-01. Vedoucím výzkumu je Jiří Kratochvíl z Katedry fyziky PřF JU, který v roce 2020 získal cenu Česká hlava.
Korespondenční autor: RNDr. Jiří Kratochvíl, Ph.D. (jkratochvil at prf.jcu.cz)
Grafický abstrakt článku: Nanokompozitní povlak kombinující stříbrné nanočástice s mědí je 100 násobně účinnější proti viru SARS-CoV-2 díky galvanické korozi. V dolní části obrázku je obrázek pokrytého vlákna respirátoru ze skenovacího elektronového mikroskopu.
Obrázek: Ultra-vysoko vakuová komora s nainstalovaným plynně agregačním nanočásticovým zdrojem, která byla použita pro přípravu vysoce efektivních nanomateriálů proti viru SARS-CoV-2. Povrchy jsou vytvářeny pomocí nízko-teplotního plazmatu, jehož záření můžeme vidět v okénku hlavní komory.
