Em breve, poderá haver uma nova arma em nossa batalha secular contra os germes:o primeiro revestimento durável que pode matar rapidamente bactérias e vírus e continuar a matá-los por meses a fio.
Desenvolvido por uma equipe de engenheiros e imunologistas da Universidade de Michigan, provou ser mortal para o SARS-CoV-2 (o vírus que causa o COVID-19), E. coli, MRSA e uma variedade de outros patógenos. Ele matou 99,9% dos micróbios, mesmo após meses de limpeza repetida, abrasão e outras punições em superfícies do mundo real, como teclados, telas de telefones celulares e tábuas de corte cobertas de frango.

O revestimento pode ser um divisor de águas em espaços públicos tradicionalmente carregados de germes, como aeroportos e hospitais, de acordo com Anish Tuteja, professor de ciência e engenharia de materiais da U-M e autor co-correspondente do artigo publicado na Matter .

"Nós nunca tivemos uma boa maneira de manter limpas superfícies constantemente tocadas, como telas de toque de aeroportos", disse ele. "Os limpadores desinfetantes podem matar os germes em apenas um minuto ou dois, mas se dissipam rapidamente e deixam as superfícies vulneráveis ​​à reinfecção. Temos superfícies antibacterianas de longa duração à base de metais como cobre e zinco, mas levam horas para matar as bactérias. Este revestimento oferece o melhor de dois mundos."

O revestimento, que é transparente e pode ser pincelado ou pulverizado, obtém sua durabilidade e poder de matar germes combinando ingredientes testados e comprovados de uma nova maneira. Ele usa moléculas antimicrobianas derivadas do óleo da árvore do chá e do óleo de canela, ambos usados ​​há séculos como matadores de germes seguros e eficazes que funcionam em menos de dois minutos. A durabilidade do revestimento vem do poliuretano, um selante resistente tipo verniz que é comumente usado em superfícies como pisos e móveis.

"Os antimicrobianos que testamos são classificados como 'geralmente considerados seguros' pela FDA, e alguns até foram aprovados como aditivos alimentares", disse Tuteja. "O poliuretano é um revestimento seguro e muito usado. Mas fizemos testes de toxicidade apenas para ter certeza, e descobrimos que nossa combinação específica de ingredientes é ainda mais segura do que muitos dos antimicrobianos atuais".

Os resultados dos testes de durabilidade do estudo sugerem que o revestimento pode continuar matando germes por seis meses ou mais antes que seu óleo comece a evaporar e reduza seu poder desinfetante. Mas mesmo assim, Tuteja diz que pode ser recarregado limpando-o com óleo fresco; o óleo novo é reabsorvido pela superfície, iniciando o ciclo novamente.

Tuteja estima que a tecnologia possa estar comercialmente disponível em um ano; foi licenciado para a Hygratek, uma empresa spinoff que Tuteja fundou com a assistência da U-M Innovation Partnerships.

O principal desafio era combinar o óleo e o poliuretano de uma maneira que permitisse que as moléculas do óleo fizessem seu trabalho de matar germes, evitando que evaporassem rapidamente. autor co-correspondente; e ciência de materiais e engenharia Ph.D. os alunos Abhishek Dhyani e Taylor Repetto, co-primeiros autores, encontraram uma possível solução na reticulação, um processo bem conhecido que usa aquecimento para unir materiais no nível molecular. As moléculas menores de óleo combinam-se prontamente com as moléculas de polímero de reticulação, formando uma matriz estável.

Mas para matar os germes, as moléculas de óleo precisam penetrar nas paredes das células, o que não podem fazer se estiverem firmemente presas à matriz. Eventualmente, eles encontraram um meio-termo ao reticular parcialmente os materiais – o suficiente para manter algumas das moléculas de óleo livres para fazer seu trabalho, mas mantendo outras firmemente ligadas ao poliuretano.

"Houve algumas tentativas e erros, mas acabamos descobrindo que a reticulação de apenas parte do petróleo fazia o que precisávamos", disse Tuteja. "O óleo livre tende a ficar com o óleo reticulado na matriz, ajudando o revestimento a durar mais."

Uma vez que a receita básica foi definida, os pesquisadores começaram a encontrar uma combinação de ingredientes ativos que mataria uma grande variedade de germes que mais incomodam os humanos. Para identificar uma amostra representativa de micróbios, eles trabalharam com os autores correspondentes Christiane E. Wobus, professor associado de microbiologia e imunologia, e J. Scott VanEpps, professor associado de medicina de emergência, ambos da Faculdade de Medicina da UM. Em última análise, eles encontraram um equilíbrio preciso de moléculas antimicrobianas que eram eficazes, seguras e baratas.

Tuteja enfatiza que eles não estão presos a uma fórmula específica; a compreensão da equipe sobre as propriedades dos ingredientes individuais permite que eles ajustem a fórmula para aplicações específicas ou reequilibrem os agentes antimicrobianos para matar germes específicos.

“Nunca é nosso objetivo desenvolver apenas um revestimento único, mas sim desenvolver uma biblioteca de propriedades de materiais subjacentes para extrair”, disse Tuteja. "Se pudermos entender essas propriedades, poderemos desenvolver revestimentos para atender às necessidades de aplicações específicas."

A Universidade de Michigan solicitou uma patente baseada nesta tecnologia. + Explorar mais

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