(a) Attività antivirale delle polveri preparate contro il coronavirus e fotografie che mostrano la variazione del numero di placche del coronavirus dopo quattro ore:(b) controllo e (c) con CMO. Credito:lettere materiali
I ricercatori del Tokyo Institute of Technology che lavorano in collaborazione con i colleghi del Kanagawa Institute of Industrial Science and Technology e della Nara Medical University in Giappone sono riusciti a preparare un materiale chiamato cerio molibdato (γ-Ce 2 Mo 3 oh 13 o CMO), che mostra un'elevata attività antivirale contro il coronavirus.
La pandemia di coronavirus in corso ha evidenziato l'urgenza non solo dello sviluppo e del lancio del vaccino, ma anche dello sviluppo di materiali e tecnologie innovativi con proprietà antivirali che potrebbero svolgere un ruolo fondamentale nel contenere la diffusione del virus.
I materiali antimicrobici inorganici convenzionali sono spesso preparati con metalli come il rame o fotocatalizzatori come il biossido di titanio. Però, i materiali a base di metallo possono essere soggetti a corrosione, e gli effetti dei fotocatalizzatori sono generalmente limitati in condizioni di oscurità.
Ora, un gruppo di ricerca guidato da Akira Nakajima del Dipartimento di Scienza e Ingegneria dei Materiali del Tokyo Institute of Technology propone un nuovo tipo di materiale antivirale in grado di superare questi inconvenienti. Il team ha combinato con successo un cerio (Ce) elemento delle terre rare relativamente a basso costo con molibdeno (Mo), che è ben noto per i suoi effetti antibatterici, per preparare due tipi di cerio molibdato (Ce 2 Mo 3 oh 12 e γ-Ce 2 Mo 3 oh 13 ) in polvere.
Entrambe le polveri hanno mostrato attività antivirale contro il batteriofago Φ6. In particolare, -Ce 2 Mo 3 oh 13 ha anche mostrato un'elevata attività antivirale contro SARS-CoV-2, il virus che causa il COVID-19.
Credito:lettere materiali
I ricercatori deducono che un'efficace combinazione di cerio con lo ione molibdato e l'area superficiale specifica sono fattori chiave che contribuiscono all'attività antivirale osservata.
Lo studio si basa su un lavoro precedente condotto da Nakajima che ha dimostrato l'attività antivirale di un materiale chiamato LMO (La 2 Mo 2 oh 9 ), composto da ossido di lantanio (La) e ossido di molibdeno. L'attività di LMO, però, è risultato migliore contro i virus non di tipo a busta (batteriofago Qβ) che contro i virus di tipo a busta (batteriofago Φ6). Test successivi hanno dimostrato che incorporare cerio nel materiale per produrre La 1.8 Ce 0.2 Mo 2 oh 9 (LCMO) ha migliorato l'attività antivirale contro il batteriofago Φ6. È stata questa scoperta notevole che ha stimolato ulteriori indagini sui molibdati di cerio (CMO) come materiali promettenti con un'elevata attività antivirale contro virus di tipo a busta come l'influenza e il SARS-CoV-2.
Per ottenere i campioni di polvere CMO desiderati con una fase quasi monocristallina, il team ha condotto molti esperimenti di prova prima di preparare con successo Ce 2 Mo 3 oh 12 utilizzando il metodo complesso polimerizzabile e γ-Ce 2 Mo 3 oh 13 attraverso il trattamento idrotermale.
Se standardizzato e prodotto in serie, CMO può essere utilizzato in un'ampia gamma di materiali come resine, carta, film sottili e vernici. Ciò aprirebbe la possibilità di utilizzare rivestimenti CMO per superfici ad alto contatto come maniglie delle porte, cinghie all'interno dei veicoli, pulsanti di ascensori e cinture di scale mobili, nonché pareti, piastrelle e finestre. Nakajima prevede che i materiali che incorporano CMO possano essere utilizzati anche in oggetti di uso quotidiano come smartphone e abbigliamento. Nota che le applicazioni per gli articoli per gli occhi e il viso come occhiali e maschere possono richiedere un po' più di tempo per svilupparsi, ma essere all'orizzonte.
