È stato dimostrato che un nuovo processo di rivestimento spray con nanoparticelle elimina del tutto la crescita di alcuni dei batteri più pericolosi al mondo nei sistemi di filtraggio dell'aria, riducendo significativamente il rischio di infezioni batteriche e virali presenti nell'aria.
Questa è la scoperta principale di uno studio, condotto da ricercatori dell’IMDEA Materials Institute in collaborazione con scienziati del Networking Biomedical Research Center in Respiratory Diseases (CIBERES) e dell’Università Rey Juan Carlos (URJC) di Madrid, Spagna. Lo studio è stato pubblicato su Chimica e fisica dei materiali .
Lo studio "Controllo degli agenti microbici mediante funzionalizzazione di filtri dell'aria commerciali con particelle di ossido di metallo" ha testato vari rivestimenti spray di argento (Ag2 O), ossidi di rame (CuO) e zinco (ZnO) come filtri antivirali e antibatterici a basso costo se applicati ai sistemi di filtrazione dell'aria disponibili in commercio.
Gli autori hanno scoperto che sia Ag2 È stato dimostrato che i composti O e CuO utilizzati hanno un'attività antivirale totale superiore al 99%, con l'Ag2 L'estratto del filtro O dimostra inoltre una prevenzione completa della crescita batterica mirata durante tutto il periodo di incubazione di 24 ore misurato dallo studio.
I risultati dello studio potrebbero rivelarsi utili nel prevenire la diffusione di un ampio numero di infezioni respiratorie. Tuttavia, i ricercatori si sono concentrati specificamente sulle proprietà antimicrobiche delle particelle di ossido di metallo contro due specifici agenti patogeni respiratori:Streptococcus pneumoniae e Pseudomonas aeruginosa.
"S. pneumoniae e P. aeruginosa sono considerati tra i cinque principali agenti patogeni batterici che portano alla morte in tutto il mondo", spiega la dottoressa Mónica Echeverry-Rendón, ricercatrice nei materiali dell'IMDEA. "S. pneumoniae è la principale causa di polmonite batterica acquisita in comunità, otite media acuta nei bambini e meningite non epidemica.
"P. aeruginosa, invece, è comunemente associata a riacutizzazioni ricorrenti associate a infezioni croniche in pazienti con fibrosi cistica e bronchiectasie."
Lo studio è stato condotto in collaborazione con il produttore spagnolo di filtri dell'aria Venfilter, che ha fornito cinque filtri disponibili in commercio per i test.
La filtrazione dell’aria è uno dei metodi più comunemente utilizzati per garantire la qualità dell’aria interna. La sua efficacia è stata consolidata nel catturare gli agenti patogeni presenti nell'aria e nel garantire un'adeguata sterilità dell'aria in ambienti controllati.
Tuttavia, dopo un uso prolungato, i microrganismi dannosi per la salute umana, come spore fungine e batteri, possono accumularsi e persino prosperare all'interno dei filtri non trattati.
Negli ultimi due decenni sono state rilevate diverse specie di spore batteriche in tali ambienti, tra cui Propionibacterium, Staphylococcus e Legionella. È stata identificata anche un'ampia varietà di specie di funghi dannosi, come Aspergillus, Penicillium e Cladosporium.
Dopo un lungo periodo di preparazione, le polveri di ossido utilizzate nello studio sono state spruzzate direttamente sulle superfici del filtro, che sono state poi caratterizzate e valutate biologicamente.
Negli ultimi anni, le nanoparticelle di ossidi metallici hanno mostrato risultati positivi nell’inibire la crescita batterica e nel contrastare la resistenza antibatterica. I buoni risultati incoraggiano ulteriori studi sull'argomento per saperne di più sui meccanismi tra particelle e microrganismi.
Non solo è stata testata l'efficacia antibatterica e antivirale degli ossidi, ma è stato anche dimostrato che il processo di applicazione a spruzzo non ha effetti negativi sull'efficienza di filtrazione o sulla microstruttura sottostante del filtro stesso.
Sebbene i risultati iniziali dello studio siano estremamente promettenti, saranno necessari ulteriori test per confermare e valutare i risultati.
"Nel complesso, questo lavoro presenta una valutazione preliminare parziale del rivestimento a spruzzo come processo post-produzione di filtri dell'aria a basso costo, semplice e versatile che può essere applicato a scopi commerciali", conclude il dott. Echeverry-Rendón.
"Tuttavia, sebbene i risultati raggiunti fino ad ora siano molto significativi a livello scientifico, c'è ancora molta strada da fare prima che sia possibile commercializzarli a livello industriale.
"Diversi aspetti e ulteriori test dovranno essere presi in considerazione nei lavori futuri... in modo da poter effettuare una caratterizzazione completa dell'efficacia del rivestimento e delle prestazioni del filtro, nel tempo, e utilizzando prototipi di filtri a dimensioni reali con telai sigillati."
Ulteriori informazioni: Bruno Ribeiro et al, Controllo degli agenti microbici mediante funzionalizzazione di filtri dell'aria commerciali con particelle di ossido di metallo, Chimica e fisica dei materiali (2023). DOI:10.1016/j.matchemphys.2023.128684
Fornito da Materiali IMDEA
