Les nanostructures d’eau artificielles comme nouvelle technologie contre le SRAS-CoV-2

Study: Inactivating SARS-CoV-2 Surrogates on Surfaces Using Engineered Water Nanostructures Incorporated with Nature Derived Antimicrobials. Image Credit: peterschreiber.media / Shutterstock

Dans une étude récente publiée dans la revue MDPI Nanomatériauxun groupe de recherche des États-Unis (US) a montré la possibilité d’inactiver les substituts du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) sur des surfaces à l’aide de nanostructures d’eau spécifiques incorporées à des antimicrobiens dérivés de la nature.

Étude : Inactivation des substituts du SRAS-CoV-2 sur les surfaces à l'aide de nanostructures d'eau modifiées incorporées à des antimicrobiens dérivés de la nature.  Crédit d'image : peterschreiber.media/ShutterstockÉtude : Inactivation des substituts du SRAS-CoV-2 sur les surfaces à l’aide de nanostructures d’eau modifiées incorporées à des antimicrobiens dérivés de la nature. Crédit d’image : peterschreiber.media/Shutterstock

Même si de nombreux vaccins efficaces ont été développés contre le SRAS-CoV-2, un agent causal de la pandémie de maladie à coronavirus (COVID-19), nous avons besoin de plus d’armes dans notre arsenal. Par conséquent, stopper la propagation du COVID-19 par la désinfection de l’environnement et la désactivation virale est devenu une arme importante dans la lutte contre cette menace mondiale pour la santé.

Diverses technologies ont été introduites et testées à cette fin, telles que la lumière ultraviolette, l’ozone et les brouillards acides, pour n’en nommer que quelques-unes. L’enjeu est de décontaminer les surfaces sensibles, comme celles utilisées dans la transformation des aliments.

De plus, l’utilisation sans restriction d’eau de Javel et de produits à base d’alcool s’accompagne également d’externalités négatives pour notre environnement. D’autre part, les savons et les désinfectants pour les mains peuvent endommager la peau humaine sensible et provoquer des irritations et d’autres problèmes.

Les possibilités inexplorées offertes par les nanomatériaux manufacturés

En raison des problèmes susmentionnés, les solutions basées sur la nanotechnologie ont été présentées comme une autre option prometteuse, car elles présentent d’énormes avantages par rapport aux méthodes conventionnelles. Plus précisément, des nanomatériaux manufacturés (tels que des nanoparticules polymères et des nanoparticules magnétiques) ont été utilisés pour inactiver divers micro-organismes, y compris les coronavirus.

La nature à l’échelle nanométrique de ces matériaux techniques leur donne l’avantage et un grand rapport surface/volume, raison pour laquelle ils sont si efficaces contre les virus. Pourtant, la toxicité potentielle, le faible rendement et l’instabilité entravent la bonne application des nanomatériaux manufacturés, ce qui incite à trouver des nanoalternatives plus sûres.

C’est pourquoi un groupe de recherche de la Harvard TH Chan School of Public Health, de l’Université du Massachusetts Amherst et de l’Université Rutgers aux États-Unis a proposé une plateforme antimicrobienne basée sur la nanotechnologie connue sous le nom de Engineered Water Nanostructures (EWNS) pour lutter contre la menace du COVID-19. .

Schéma détaillé pour représenter la génération d'EWNS et le traitement de la surface inoculée au HCoV-229E (a).  La structure d'un EWNS individuel (b) contenant l'AI, le ROS et les charges est également représentée.Schéma détaillé pour représenter la génération d’EWNS et le traitement de la surface inoculée au HCoV-229E (a). La structure d’un EWNS individuel (b) contenant l’AI, le ROS et les charges est également représentée.

Génération de nanogouttelettes

Le processus principal sous-jacent à la génération d’EWNS est un processus combiné d’électronébulisation et d’ionisation dans lequel des nanogouttelettes d’aérosol sont synthétisées en utilisant une combinaison d’électronébulisation et d’ionisation d’antimicrobiens en suspension aqueuse.

En fait, différents EWNS ont été synthétisés en utilisant des ingrédients actifs uniques et leurs combinaisons. Ils avaient une taille à l’échelle nanométrique et contenaient à la fois des agents antimicrobiens et des espèces réactives de l’oxygène, ce qui est essentiel à des fins de neutralisation.

Les chercheurs ont ensuite mené les expériences où ils ont utilisé ces mélanges pour défier un coronavirus humain commun 229E – qui provoque un rhume – comme substitut du SRAS-CoV-2 sur les surfaces

Haute efficacité et inactivation rapide

Les résultats de cette étude ont démontré que l’EWNS produit avec un cocktail de peroxyde d’hydrogène, de lysozyme, d’acide citrique, de triéthylène glycol et de nisine était capable d’inactiver 3,8 logs de coronavirus humain 229E en seulement 30 secondes de traitement.

Plus précisément, les nano-assainisseurs EWNS générés avec différentes substances ont pu inactiver de manière substantielle le coronavirus humain 229E sur une surface en ne délivrant que des niveaux infimes d’ingrédients actifs. Après cinq minutes de traitement, il n’y avait aucune différence significative pour les cinq ingrédients actifs évalués.

Et parmi eux, le peroxyde d’hydrogène mentionné précédemment a produit le plus haut niveau d’inactivation dite biphasique, qui a été observé dans de nombreuses études antérieures avec des tests d’efficacité antimicrobienne. De plus, par rapport à l’EWNS de base, les résultats n’étaient pas significativement meilleurs après l’ajout d’ingrédients actifs individuels.

Une solution prometteuse et non toxique

En un mot, ces résultats soulignent l’efficacité de l’utilisation de la technologie EWNS en tant que nano-porteur pour délivrer une dose minuscule tout en inactivant un coronavirus du rhume, ce qui en fait également une solution attrayante contre le SRAS-CoV-2.

“Il convient de souligner que les ingrédients actifs utilisés et délivrés à l’aide de la plate-forme de nano-porteurs EWNS sont non toxiques et dérivés de la nature, et que seules des quantités infimes sont délivrées (niveaux du nanogramme)”, soulignent les auteurs de l’étude dans cet article publié dans la revue. Nanomatériaux.

Cependant, des études supplémentaires sont également nécessaires, car celle-ci s’est concentrée sur l’inactivation des virus à la surface. Par conséquent, les études futures devraient se concentrer sur la propension du nano aérosol EWNS à interagir avec le virus en suspension dans l’air pour fournir une inactivation efficace.

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