科学家们使用铜纳米线来对抗疾病的传播

【字体: 时间:2022年07月29日 来源:RSC Advances

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  一种古老的金属用于其微生物特性,是一种基于材料的消毒溶液的基础。来自艾姆斯国家实验室、爱荷华州立大学和布法罗大学的一组科学家开发了一种抗菌喷雾,可以在公共空间的高接触表面沉积一层铜纳米线。

  

一种古老的金属用于其微生物特性,是一种基于材料的消毒溶液的基础。来自艾姆斯国家实验室、爱荷华州立大学和布法罗大学的一组科学家开发了一种抗菌喷雾,可以在公共空间的高接触表面沉积一层铜纳米线。该喷雾含有铜纳米线(CuNWs)或铜锌纳米线(CuZnNWs),可以在各种表面上形成抗菌涂层。这项研究是由COVID-19大流行发起的,但研究结果具有更广泛的应用。

自公元前2400年以来,人们就利用铜的抗菌特性来治疗和预防感染和疾病。事实证明,当病毒、细菌、真菌和酵母直接接触金属时,它能有效地灭活它们。艾姆斯实验室的科学家、该项目的主要研究人员之一 Jun Cui表示:“铜离子可以穿透病毒的膜,然后插入到RNA链中,完全阻止病毒复制自己。”

在大流行期间,“能源部问研究人员,你们能做些什么来帮助缓解这种COVID情况?” Jun Cui说。艾姆斯实验室以材料科学而闻名,而不是一个经常与疾病研究交叉的领域。然而,崔的团队提出了利用铜的抗菌特性来帮助减少COVID的传播的想法。

Jun Cui解释说,他们的想法来自于他们正在进行的一个单独的项目,这是一种铜墨水,用于打印用于柔性电子设备的铜纳米线。“所以我的想法是,这是墨水,我可以用水甚至乙醇稀释它,然后喷洒它。不管表面是什么,我只喷一次,然后在上面涂上一层非常轻的铜纳米线,”他说。

首先表面需要清洗和消毒,然后可以使用重新配制的铜油墨溶液。理想的涂层应该薄到透明。这种墨水可以用水或酒精稀释以使其喷洒,它可以在塑料、玻璃和不锈钢表面上工作。

研究小组测试了CuNW和CuZnNW两种铜油墨。与普通的铜盘相比,两种墨水在阻止病毒方面都一样有效。然而,铜制磁盘需要40分钟才能使病毒失效,而铜制墨水只需要20分钟。纳米线的工作速度更快,因为它们的表面积更大。

在两种油墨涂层的比较中,CuNW在前10分钟内比CuZnNW更快地灭活病毒。然而,与CuNW相比,CuZnNW具有更稳定和可持续的铜离子释放,这使得涂层的有效时间更长。最终,该团队得出结论,CuZnNW是用于抗菌目的的可喷涂铜纳米线涂层的最佳选择。

 Jun Cui说,这项工作很重要,不仅因为疫情,而且因为这些纳米线可以抵御许多不同的微生物,“我们有机会对人类社会产生持久的影响。”


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