Kemi

Antibakteriella och antivirala material

Klara Ziegler

Att vårdhygien är viktigt för förebyggande av vårdrelaterade infektioner samt risken för smittspridning har du troligtvis redan koll på. Sjukdomen COVID-19 sprids främst genom droppsmitta, via smittförande sekret, samt via material. Att coronaviruset kan spridas genom indirekt kontaktsmitta medför höga krav på sjukhusens renlighet samtidigt som krisen har medfört brist på skyddsutrustning. Vorde det då inte bättre om risken för indirekt kontaktsmitta eliminerades, om allt materiellt kunde rengöra sig självt?

Forskningen om antibakteriella ytor har bedrivits av flera olika forskningsgrupper på senare år, där många hittat fungerande sätt att skapa material som dödar bakterier. Vad gäller antivirala material har forskningen inte kommit lika långt. Forskare från Chalmers har tagit fram ett nytt material som fungerar antibakteriellt, och som i tester deaktiverat 99,9% av ett virus i COVID-familjen. Om materialet visar sig effektivt mot specifikt COVID-19 skulle det kunna användas i exempelvis munskydd och annan utrustning inom sjukvården och minska smittspridningen, då materialet eliminerar problem vi ser idag, exempelvis att munskydd som vidrörts kan sprida virus. 

Det framtagna materialet består av ett nanostrukturerat material och en variant av mikrob-dödande peptider. Tekniken i materialet bygger på att efterlikna människans egna immunförsvar, som vid behov producerar peptider som förstör bakterier och virus. Tanken är att det ska fungera även om virus muterar eftersom peptiderna inaktiverar virus genom att förstöra deras yttre hölje. 

Gällande antivirala material som aktivt bryter ned virus på större ytor såsom möbler, golv och väggar, är forskningen mer begränsad. Företaget Välinge har tagit fram ett material som oxiderar organiskt material som landar på dess yta, vilket därmed borde inkludera virus. Metoden bygger på att ett transformativt lager av bland annat titandioxid integreras på materialets yta. Titandioxid är naturligt fotokatalytiskt, vilket innebär att ljusenergi från belysning aktiverar materialet och skapar ett elektronflöde i det.

När “volatile organisation compounds” (VOCs) eller bakterier kommer i kontakt med ytan reagerar de med elektronerna i materialets elektronflöde. Processen bryter ner bakteriers cellväggen och dödar därmed dem. Med metoden omvandlas också VOC-förorenad luft till ofarligt vatten och koldioxid. I en undersökning av metodens påverkan på bakterier uppmättes 99,9% av bakterierna ha dött.

Ett test för att se innovationens effekt på virus är planerat att genomföras, där ett virus från coronafamiljen ska användas. Viruset bör dö på ett sätt likt bakteriernas om man analyserar de båda patogenernas uppbyggnad. Virus omger sitt genetiska material med ett proteinskal kallat kapsid. Eftersom kapsiden består av proteinmolekyler kommer denna troligtvis brytas ned vid kontakt med ytan innehållande titandioxid på liknande sätt som bakteriers cellvägg och VOCs bryts ner.

Med innovationer i syfte att döda bakterier och virus redan innan de hinner spridas till människor i omgivningen kan sjukhusens vårdhygien bli ännu bättre, liksom hygienen på offentliga platser och i allmänhetens hem. På så sätt står vi förhoppningsvis bättre rustade för framtida pandemier.

Källor som användes i den här artikeln