L’empresa brasilera Nanox obté en laboratori un teixit capaç d’eliminar per contacte el SARS-CoV-2
L’empresa Nanox, secundada pel Programa FAPESP Recerca Innovadora en Xicotetes Empreses (PIPE) del Brasil, ha desenvolupat un teixit amb micropartícules de plata en la superfície capaç d’inactivar el virus SARS-CoV-2 en les proves realitzades al laboratori, on el material ha eliminat el 99,9% del virus després de dos minuts de contacte.
El desenvolupament del material ha comptat amb la col·laboració d’investigadors de l’Institut de Ciències Biomèdiques de la Universitat de São Paulo (ICB-USP), el Laboratori de Química Teòrica i Computacional de la Universitat Jaume I de Castelló (Espanya), i el Centre de Desenvolupament de Materials Funcionals (CDMF), un dels Centres de Recerca, Innovació i Difusió (CEPID) amb el suport de la FAPESP (Fundació Estatal de Suport a la Recerca) de São Paulo.
El teixit està compost per una mescla de polièster i cotó (polycotton) i conté dos tipus de micropartícules de plata impregnades en la superfície a través d’un procés d’immersió, seguit d’assecat i fixació, anomenat «curat en sec». L’empresa ha presentat ja la sol·licitud de patent i manifesta que «tenim aliances amb empreses i fàbriques del sector tèxtil, del plàstic i polímers que l’usaran per a la producció i comercialització de màscares protectores i roba d’hospital», ha explicat Luiz Gustavo Pagotto Simões, director de Nanox.
Personal investigador del CDMF en col·laboració amb un equip d’UJI, coordinat pel catedràtic Juan Andrés Bort del Departament de Química Física i Analítica, van iniciar fa uns mesos una sèrie de proves per a avaluar un possible ús de les nanopartícules de plata en la lluita contra el nou coronavirus, davant les evidències en la literatura científica de la seua possible eficàcia contra altres tipus de virus, predecessors de la COVID-19. En aquesta ocasió, la companyia s’ha associat també amb investigadors de l’ICB-USP, que havien aïllat i conreat en laboratori el SARS-CoV-2 obtingut dels dos primers pacients brasilers diagnosticats amb aquesta malaltia.
La síntesi dels materials i la seua caracterització la van dur a terme Marcelo Assis del CDMF i Guilherme Tremiliosi de Nanox. Els equips de recerca del CDMF i l’UJI han caracteritzat mostres de teixit amb i sense micropartícules de plata incrustades en la superfície per espectrometria i en tubs d’assaig amb una solució que contenia grans quantitats de SARS-CoV-2, conreat en cèl·lules. Les mostres es van mantenir en contacte directe amb els virus en diferents intervals de temps de dos i cinc minuts per a avaluar la seua activitat antiviral i es van realitzar dues vegades en dies diferents per tots dos equips, de manera que l’anàlisi dels resultats es va realitzar a cegues.
Els resultats de les anàlisis per quantificació de material genètic per PCR han indicat que les mostres de teixit amb diferents micropartícules de plata incrustades en la superfície han inactivat el 99,9% del virus després de dos i cinc minuts de contacte. A més de les proves per a avaluar l’activitat antiviral, antimicrobiana i fungicida, el material també s’ha sotmès a proves per a avaluar el potencial al·lèrgic, fotoirritant i fotosensible, per a eliminar el risc de causar problemes dermatològics.
El següent pas és avaluar la durada de l’efecte antiviral de micropartícules en el teixit. En proves relacionades amb la propietat antibactericida, els materials van ser capaços de controlar fongs i bacteris en les teles fins i tot després de 30 rentades i l’equip investigador espera que l’activitat antiviral es mantinga durant el mateix temps. Les micropartícules poden ser aplicades a qualsevol tela composta d’una mescla de fibres naturals i sintètiques. També es prova la capacitat d’inactivació del virus de les micropartícules de plata incrustades en la superfície d’altres materials com ara pel·lícules de plàstic o un polímer flexible, similar al que s’ha utilitzat per a desenvolupar una màscara de protecció en associació amb el fabricant de joguines Elka i IEC Partners.
DESENVOLUPAMENT INNOVADOR
El desenvolupament per a l’obtenció, aplicació i funcionalització d’aquesta nova tecnologia és molt innovador, ja que no existeix cap producte o treball publicat sobre un material amb un espectre de tan alta acció microbicida (bacteris, fongs i virus). Constituït per nanopartícules de plata metàl·lica i un semiconductor, aquesta combinació li confereix unes propietats úniques, a causa de la sinergia entre l’efecte plasmònic de la plata i la capacitat del semiconductor per a generar espècies molt reactives que destrueixen els bacteris, fongs i virus.
Especialment s’ha demostrat una alta activitat antiviral contra el SARS-CoV-2 quan s’incrusten en polímers o cotó. Les característiques diferencials d’aquest producte són la prevenció d’infeccions creuades causades per patògens com ara bacteris i fongs oportunistes, responsables de l’empitjorament per COVID-19. La fabricació de dispositius composts d’aquests materials pot obrir la porta per al desenvolupament de materials protectors de manera sostenible, autorecarregable i estructuralment adaptable. Cal ressaltar que els materials inorgànics no es deterioren amb el temps a diferència dels orgànics que encara tenen poca activitat antiviral contra el SARS-CoV-2.
Des de fa més de trenta anys, la col·laboració entre el QTC de l’UJI i el CDMF ha permès obtenir nous materials i tecnologies i publicar més de 80 articles sobre semiconductors en les revistes més prestigioses de Química, Física, Ciència de Materials i Nanotecnologia. L’empresa Nanox va ser una empresa derivada (spin-off) i després empresa emergent (start-up) del CDMF, i actualment és una empresa de base tecnològica que comercialitza els seus productes en tot el món. Els seus fundadors (Gustavo Simoes i Guilherme Tremiliosi) han estat alumnes de Doctorat del professor Elson Longo, director del CDMF, i del professor Juan Andrés, director del Laboratori de QTC de l’UJI.
L’originalitat dels projectes d’I+D+i entre el QTC i el CDMF, i ara amb l’empresa Nanox, consisteix a connectar la teoria i la simulació amb l’experimentació. Aquesta estratègia ha permès trobar i dissenyar relacions estructura-activitat i obtenir noves propietats físiques i químiques de materials per a aplicacions tecnològiques específiques, en aquest cas un teixit capaç d’eliminar per contacte el SARS-CoV-2.
D’altra banda, s’està utilitzat làser de femtosegons i feix d’electrons com una eina nova per a maximitzar l’activitat d’aquests semiconductors, la qual cosa permet una disminució en el material utilitzat sense pèrdua d’activitat microbicida. Tota aquesta tecnologia es basa en un fenomen inèdit associat a la formació de nanopartícules de plata sota irradiació d’electrons o làser, la qual cosa ha permès desenvolupar rutes més ecològiques i tecnologies sostenibles per a obtenir materials amb propietats òptiques millorades que actues com a nous catalitzadors i fotocatalitzadors, així com potents bactericides, fungicides, antivirals i agents toxicològics.
CDMF
O CDMF é um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (Cepids) apoiados pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), e recebe também investimento do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), a partir do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia dos Materiais em Nanotecnologia (INCTMN).
