שיטה חדשה ופשוטה להדברת נגיפים

באוניברסיטת רייס פותחה שיטה חדשנית ופשוטה, המהווה פריצת דרך מדעית, שתוכל לשפר את יעילותו של חומר נוגד-נגיפים שכיח.

צוות החוקרים מאוניברסיטת רייס פרסם מאמר בכתב-העת המדעי Environmental Science and Technology בו מתואר כי הוספת סיליקון לדו-תחמוצת הטיטאניום – חומר כימי שכיח לקטילת אורגניזמים מזיקים – מגבירה באופן משמעותי את יכולתו לפרק נגיפים המצויים במים וברסס.

“לקחנו ננו-חלקיק המשמש כבר שנים רבות ובעזרת טיפול פשוט ביותר הצלחנו לשפר את פעילותו פי שלושה, ללא תוספת עלות ממשית,” אמר החוקר הראשי. החוקר ממשיך ומסביר כי החומר, דו-תחמוצת הטיטאניום, משמש להדברת נגיפים וחיידקים וכן לפירוקם של חומרים אורגניים באמצעות תהליך המכונה פוטו-קטליזה (חשיפה לאור, בדר”כ קרינה על-סגולה). החומר, הקיים בטבע, משמש גם כחומר צביעה בצבעים מסחריים ואפילו במזון וכן כמרכיב בקרם-הגנה מפני קרינת השמש.

מסביר החוקר: “אתה פשוט לוקח את דו-תחמוצת הטיטאניום ומערבב אותה למשך מספר דקות עם גריז סיליקוני, או סיליקה, או חומצת סיליקון, ובכך מגביר את יעילותה כזרז.”

החוקרים השתמשו ב”קמצוץ” של דו-תחמוצת הסיליקון על-מנת לטפל בצורה מסחרית של דו-תחמוצת הטיטאניום, המכונה P25. “למעשה, לקחנו חומר-צביעה לבן והגבנו אותו עם חול,” מסביר החוקר.

חיטוי כמות מים מוגדרת, תהליך שבעבר נמשך כשעה, לקח לנו מספר דקות בזכות יכולתו הקטליטית המוגברת של החומר, מסביר החוקר. “בחרנו בנהר היאנגטסה (נהר בסין שהוא הנהר הארוך ביותר באסיה) כמדד עבור הבדיקות שלנו, מאחר והוא מוכר כנהר המזוהם ביותר בעולם כיום המכיל את תכולת הנגיפים הגבוהה ביותר,” מציין החוקר. “אפילו ברמת זיהום נגיפי גבוהה שכזו, הצלחנו לקבל הדברה מוחלטת של הנגיפים שנמצאו במים.” “התהליך שלנו פשוט, זול וידידותי לסביבה,” מוסיף החוקר.

צוות המחקר החל בניסיונות להתאים את דו-תחמוצת הטיטאניום לפני כשנתיים. אחד מהחוקרים השותפים לממצאים, פרופסור להנדסה אזרחית וסביבתית המתמחה בטיפול במים ובשפכים, פנה לצוות החוקרים בבקשה לסיוע במציאת ננו-חומרים פוטו-קטליטיים חדשים לשם חיטוי מי-שתייה.

הגילוי הגיע באופן אקראי ובלתי-מכוון לחלוטין – אחת הסטודנטיות השתמשה בגריז סיליקוני על-מנת לאטום את הכלי שבו היא חיממה את החומר המסחרי P25. באופן מפתיע, יכולתו הקטליטית של החומר שהיה בכלי זה השתפרה פלאים. ניסויי המשך עם גריז מסוג שאינו סיליקוני חשפו כי תכונותיו של החומר המסחרי לא משתנים, ללא תלות בחימום הדגימה. בהמשך, החוקרים הצליחו לקבל את נקודת האיזון ביחס שבין שני החומרים, לאחר שילובים רבים שלהם, שבה יעילות התוצר היא הגבוהה ביותר. החוקר מסביר כי השילוב המדוייק הזה גורם לשינוי ברמה המולקולארית של החומר, ומשפר את פעילותו של זרז ידוע באורח פשוט וזול.

הידיעה על המחקר