Nell’implacabile battaglia contro i virus presenti nell’aria, i ricercatori hanno sviluppato un nuovo rivestimento spray per migliorare l’efficacia antivirale dei dispositivi di protezione individuale, in particolare delle maschere facciali. Lo studio è pubblicato sulla rivista ACS Applied Nano Materials .
L'ossido di grafene (GO) possiede proprietà antivirali intrinseche grazie alla sua struttura chimica unica, che può servire a rendere i virus non infettivi impedendo al contempo la replicazione e la propagazione virale.
È importante sottolineare che l'integrazione del rivestimento spray GO nelle ultime ricerche ha dimostrato di non avere alcun effetto negativo sull'integrità strutturale o sulla permeabilità all'aria del tessuto, garantendo così comfort e traspirabilità a chi lo indossa.
"Le proprietà antivirali del GO nelle soluzioni sono state dimostrate in precedenza", ha spiegato Jimena de la Vega, ricercatrice di IMDEA Materials, uno degli autori dello studio.
"Tuttavia, questa è la prima volta che una soluzione antivirale GO viene integrata direttamente in un tessuto biodegradabile per creare un materiale più efficace e più rispettoso dell'ambiente per le maschere facciali."
"Anche i pori del tessuto che abbiamo utilizzato per queste maschere sono più piccoli delle dimensioni delle goccioline virali. Ciò significa che impediscono che queste goccioline vengano inalate da chi le indossa, mentre la traspirabilità della maschera non viene influenzata."
I dispositivi di protezione individuale sono diventati uno strumento indispensabile per mitigare la diffusione delle malattie infettive, soprattutto a seguito della pandemia di COVID-19. I virus presenti nell'aria rappresentano una minaccia persistente per la salute pubblica, con il potenziale di far precipitare future epidemie.
Le maschere facciali tradizionali si basano principalmente su meccanismi di filtraggio per intercettare le particelle sospese nell’aria. Tuttavia, la loro efficacia può essere notevolmente rafforzata integrando rivestimenti antivirali, inibendo così la replicazione e la trasmissione virale.
L'incorporazione di particelle GO nel tessuto della maschera aumenta inoltre l'angolo di contatto con l'acqua del tessuto, ostacolando potenzialmente l'infiltrazione di goccioline cariche di agenti infettivi.
Il gruppo di ricerca dietro lo studio comprende il Dr. Antonio Vázquez-López e i Proff. Silvia Prolongo e Ignacio Collado dell'Università Rey Juan Carlos (URJC), i proff. Pedro Prádanos e Francisco Javier Carmona (Università di Valladolid [UVa]), Jimena de la Vega e il Prof. Dr. De-Yi Wang di IMDEA Materials.
Il dottor Vázquez-López, lui stesso ex ricercatore sui materiali dell'IMDEA, ha affermato di aver trovato ispirazione per la svolta dalla pratica comune di utilizzare la cenere di legno come pesticida per proteggere i raccolti.
"Sebbene l'efficacia di questa pratica sia in parte un mito, da questo punto di partenza mi è venuta l'idea di utilizzare materiali carboniosi per le loro qualità antibatteriche e antivirali", ha spiegato. "Idealmente, questi materiali dovevano essere abbondanti e non tossici."
"Il GO è stato uno dei tanti additivi con queste proprietà che è stato provato durante questa ricerca ed è stato uno dei più facili da lavorare. Tuttavia, la dispersione del GO può essere piuttosto difficile. Fortunatamente, abbiamo potuto lavorare con l'azienda spagnola Antolin che ha esperienza nel fornire GO in sospensione acquosa, il che ha notevolmente semplificato il processo."
"Esiste una ricerca sull'uso del grafene o dei nanotubi di carbonio per i rivestimenti antivirali, ma per quanto ne so, nulla ha a che fare con l'uso del GO, e certamente non combinato con un tessuto riciclabile a base di PLA."
L'utilizzo di un materiale ecosostenibile come il PLA sottolinea l'impegno ad affrontare non solo i problemi di salute pubblica nella produzione di mascherine facciali, ma anche le sfide di sostenibilità ambientale.
Nel frattempo, il dottor Vázquez-López è anche fiducioso nella potenziale scalabilità del processo di fabbricazione della maschera antivirale potenziata.
"Uno dei miei obiettivi con questa ricerca era quello di essere in grado di automatizzare il processo il più possibile per ottimizzarne la produzione", ha affermato. "Una soluzione GO dispersa in acqua è facile da lavorare e può essere facilmente applicata al materiale a livello industriale."
Ulteriori informazioni: Antonio Vázquez-López et al, Maschera facciale a base di ossido di grafene/acido polilattico per combattere l'H3N2:una strategia contro l'influenza, Nanomateriali applicati all'ACS (2024). DOI:10.1021/acsanm.4c00183
Fornito da Materiali IMDEA
