Olomoučtí vědci vyvinuli nový materiál nejen pro nanoroušky

K ukotvení nanočástic stříbra, které jsou účinným pomocníkem v boji s nebezpečnými bakteriemi i viry (včetně SARS-CoV-2), výzkumníci využili inovativní technologie. To by podle UP mělo zjednodušit budoucí výrobu těchto materiálů nazvaných ArgeCure a usnadnit jim cestu do praxe.

„Máme k dispozici materiál na bázi polyureatanu. Póry mezi nanovlákny jsou tak malé, že jimi patogenní organismy neprojdou,” uvedla hlavní řešitelka Jana Soukupová z Regionálního centra pokročilých technologií a materiálů Přírodovědecké fakulty UP.

Navíc jsou nanovlákna podle jejích slov upravena tak, že se na ně dokážou poměrně jednoduše navázat nanočástice stříbra, které brání množení zachycených virů a bakterií.

„Pokud se materiál použije pro nanoroušku nebo do kartuše respirátoru, ochrání uživatele před průnikem nežádoucích mikroorganismů z vnějšího prostředí do dýchacích cest,“ dodala.

Materiál nejen zničí patogeny z vnějšího prostředí, ale zabrání též růstu bakterií a plísní při delším použití, stojí v tiskové zprávě od univerzity. Bojuje tak i s kožními problémy způsobenými těmito patogeny, které u citlivých jedinců při nošení ochranných prostředků mohou vznikat. Současně má vykazovat vysokou životnost.

Na vývoji těchto konkrétních materiálů pro nanoroušky pracují vědci z Olomouce od poloviny loňského roku díky projektu COVID z programu Technologické agentury jménem Gama 2, který reagoval na jarní vlnu pandemie covidu-19. Díky předchozím dlouholetým výzkumům měli s podobným materiálem bohaté zkušenosti, koronavirová krize jen urychlila vývoj technologie, díky níž jsou schopni aktivní nanostříbro na materiál ukotvit pevně a dlouhodobě.

V současné době je sice na trhu řada nanoroušek, důležité jsou ale jejich parametry.

„Pokud chcete využít antimikrobiálních účinků nanostříbra a současně zaručit, že tyto nanočástice budou pro lidský organismus bezpečné, je nutné je kovalentně ukotvit a jejich velikost by se měla pohybovat v rozmezí 10 až 50 nanometrů. Nanočástice stříbra musí být navázané pevnými chemickými vazbami tak, aby se jednotlivé nanočástice z materiálu neuvolňovaly a nekončily například v plicích. Náš proces úpravy vláken toto umí, a proto věříme, že oba parametry splňujeme. Abychom to dokázali, plánujeme studii na modelu plic,“ vysvětlila Soukupová.

Výzkumníky a jejich partnery z praxe čeká ještě zhruba tříměsíční fáze testování, kdy bude třeba přizpůsobit materiál na míru konkrétním aplikacím. Možnosti jeho uplatnění jsou široké, dá se použít od textilního průmyslu až po krytí ran včetně popálenin.

Velký potenciál má materiál také jako součást filtračních systémů vody – díky svým vlastnostem dokáže zabránit zarůstání filtrů řasami a dalšími mikroorganismy.

Dosavadní testování prokázalo například 99,98procentní účinnost vůči bakterii Escherichia coli nebo 99,68pocentní účinnost vůči tzv. zlatému stafylokoku.

Cílem nynějšího ověřování bude potvrdit i mimo laboratoř, že jednotlivé částice zůstávají na svém místě a plní svoji funkci.

Původní samotnou technologii chráněnou evropským i americkým patentem, která ukotvuje nanočástice stříbra silnou chemickou vazbou na různých materiálech včetně plastů, kovů či textilií, vylepšují vědci již sedmým rokem. Pevné ukotvení zabraňuje, aby se nanočástice uvolnily do organismu či životního prostředí.