Des chercheurs de l'Université de Floride centrale ont mis au point un désinfectant à base de nanoparticules qui peut tuer en continu les virus sur une surface jusqu'à sept jours, une découverte qui pourrait être une arme puissante contre le COVID-19 et d'autres virus pathogènes émergents.

Les résultats, par une équipe multidisciplinaire composée d'experts en virus et en ingénierie de l'université et du chef d'une entreprise technologique d'Orlando, ont été publiés cette semaine dans ACS Nano , un journal de l'American Chemical Society.

Christine Drake, diplômée de l'UCF et fondatrice de Kismet Technologies, a été inspiré pour développer le désinfectant après avoir fait un voyage à l'épicerie au début de la pandémie. Là, elle a vu un ouvrier pulvériser du désinfectant sur une poignée de réfrigérateur, puis essuyez immédiatement le spray.

"Au départ, ma pensée était de développer un désinfectant à action rapide, " elle a dit, « mais nous avons parlé aux consommateurs, comme les médecins et les dentistes, pour savoir ce qu'ils attendaient vraiment d'un désinfectant. Ce qui leur importait le plus, c'était quelque chose de durable qui continuerait à désinfecter les zones très touchées comme les poignées de porte et les sols longtemps après l'application ."

Drake s'est associé au Dr Sudipta Seal, un ingénieur matériaux UCF et expert en nanosciences, et le Dr Griff Parks, un virologue du Collège de médecine qui est également doyen associé de la recherche et directeur de la Burnett School of Biomedical Sciences. Avec le financement de la National Science Foundation, Kismet Tech et le Florida High Tech Corridor, les chercheurs ont créé un désinfectant conçu par nanoparticules.

Son ingrédient actif est une nanostructure artificielle appelée oxyde de cérium, qui est connu pour ses propriétés antioxydantes régénérantes. Les nanoparticules d'oxyde de cérium sont modifiées avec de petites quantités d'argent pour les rendre plus puissantes contre les agents pathogènes.

"Cela fonctionne à la fois chimiquement et mécaniquement, " expliqua Seal, a qui étudie les nanotechnologies depuis plus de 20 ans. « Les nanoparticules émettent des électrons qui oxydent le virus, le rendant inactif. Mécaniquement, ils s'attachent également au virus et rompent la surface presque comme faire éclater un ballon."

La plupart des lingettes ou sprays désinfectants désinfectent une surface dans les trois à six minutes suivant l'application, mais n'ont aucun effet résiduel. Cela signifie que les surfaces doivent être essuyées à plusieurs reprises pour rester propres d'un certain nombre de virus comme COVID-19. La formulation de nanoparticules conserve sa capacité à inactiver les microbes et continue à désinfecter une surface jusqu'à sept jours après une seule application.

"Le désinfectant a montré une énorme activité antivirale contre sept virus différents, " expliqua Parcs, dont le laboratoire était chargé de tester la formulation contre « un dictionnaire » de virus. "Non seulement il a montré des propriétés antivirales contre le coronavirus et le rhinovirus, mais il s'est également avéré efficace contre un large éventail d'autres virus avec des structures et des complexités différentes. Nous espérons qu'avec cette gamme incroyable de capacités de destruction, ce désinfectant sera également un outil très efficace contre d'autres nouveaux virus émergents. "

Les scientifiques sont convaincus que la solution aura un impact majeur dans les établissements de santé, en particulier, réduire le taux d'infections nosocomiales, telles que Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline (SARM), Pseudomonas aeruginosa et Clostridium difficile, qui provoquent des infections qui affectent plus d'un patient sur 30 admis dans les hôpitaux américains.

Et contrairement à de nombreux désinfectants commerciaux, la formulation n'a pas de produits chimiques nocifs, ce qui indique qu'il pourra être utilisé en toute sécurité sur n'importe quelle surface. Tests réglementaires d'irritation sur la peau et les cellules oculaires, comme l'exige l'Agence de protection de l'environnement des États-Unis, n'a montré aucun effet nocif.

« De nombreux désinfectants ménagers actuellement disponibles contiennent des produits chimiques qui peuvent être nocifs pour le corps en cas d'exposition répétée, " Drake a déclaré. "Notre produit à base de nanoparticules aura une cote de sécurité élevée jouera un rôle majeur dans la réduction de l'exposition chimique globale pour les humains."

Des recherches supplémentaires sont nécessaires avant que le produit ne puisse être mis sur le marché, c'est pourquoi la prochaine phase de l'étude examinera les performances du désinfectant en dehors du laboratoire dans des applications réelles. Ce travail examinera comment le désinfectant est affecté par des facteurs externes tels que la température ou la lumière du soleil. L'équipe est en pourparlers avec un réseau hospitalier local pour tester le produit dans leurs installations.

"Nous étudions également le développement d'un film semi-permanent pour voir si nous pouvons enduire et sceller un sol d'hôpital ou des poignées de porte, les zones où vous avez besoin de choses à désinfecter et même avec un contact agressif et persistant, " ajouta Drake.

Seal a rejoint le Département de science et d'ingénierie des matériaux de l'UCF, qui fait partie du Collège d'ingénierie et d'informatique de l'UCF, en 1997. Il est nommé à la faculté de médecine et membre du cluster prothétique de l'UCF Biionix. Il est l'ancien directeur du Nanoscience Technology Center et du Advanced Materials Processing Analysis Center de l'UCF. Il a obtenu son doctorat en génie des matériaux avec une mineure en biochimie de l'Université du Wisconsin et a été boursier postdoctoral au Lawrence Berkeley National Laboratory de l'Université de Californie à Berkeley.

Parks est arrivé à l'UCF en 2014 après 20 ans à la Wake Forest School of Medicine, où il était professeur et président du Département de microbiologie et d'immunologie. Il a obtenu son doctorat en biochimie à l'Université du Wisconsin et a été membre de l'American Cancer Society à l'Université Northwestern.

L'étude a été co-écrite par la chercheuse postdoctorale Candace Fox, du Collège de médecine de l'UCF et Craig Neal du Collège d'ingénierie et d'informatique de l'UCF et étudiants diplômés, Tamoul Sakthivel, Udit Kumar et Yifei Fu du Collège d'ingénierie et d'informatique de l'UCF.