Pesquisadores da Universidade RMIT, na Austrália, desenvolveram recentemente um material de superfície à base de silício com uma estrutura nanotexturizada. A superfície é coberta por pontas ultrafinas de nanopilares invisíveis a olho nu, que podem perfurar fisicamente o envelope externo do vírus, enfraquecendo significativamente a capacidade de infecção do vírus. Os pesquisadores dizem que este material deverá ser usado em superfícies de alto toque, como telas de telefones celulares, teclados e desktops de hospitais, no futuro, para reduzir o risco de transmissão de doenças em espaços compartilhados.
O relatório destacou que em ambientes públicos, como escritórios e hospitais, as pessoas podem ser infectadas pela inalação de pequenas gotículas contendo partículas de vírus, ou podem ser infectadas pelo contacto com superfícies contaminadas, como maçanetas e bancadas. Este novo desenvolvimento no campo da ciência dos materiais está tentando aliviar este problema com a ajuda de “estruturas de pontas” extremamente minúsculas.
O novo material é feito de silício, possui propriedades antirreflexas e parece preto a olho nu. A chave está no grande número de nanopilares com pontas extremamente afiadas dispostas na superfície. Estas estruturas podem perfurar a membrana lipídica externa das partículas virais, fazendo com que o vírus "esvazie" e perca a sua integridade estrutural original. A investigação mostra que uma vez destruído o vírus desta forma, a sua infecciosidade é quase completamente eliminada em 6 horas.
Para verificar o efeito, a equipe de pesquisa colocou gotículas de um vírus respiratório comum, o vírus da parainfluenza humana tipo 3 (hPIV-3), em duas superfícies de silício diferentes para experimentos comparativos: uma era uma superfície nanotexturizada coberta com milhões de pequenas pontas, e a outra era uma superfície de silício lisa e plana. Os pesquisadores usaram microscópios de alta potência e métodos laboratoriais de testes de infectividade para rastrear a interação entre o vírus e diferentes texturas de superfície durante um período de observação de até 6 horas.
Resultados experimentais mostram que essas micro-espinhas são como inúmeras agulhas finas que podem perfurar diretamente a membrana gordurosa protetora na parte externa do vírus, fazendo com que as partículas virais entrem em colapso e percam a estabilidade estrutural. Em contraste, os vírus que permaneceram em superfícies lisas permaneceram intactos e perigosos, enquanto que nessas superfícies pontiagudas, 96% dos vírus infecciosos foram destruídos em 6 horas. Isso mostra que esse design mecânico de “nano-pico” pode efetivamente inativar patógenos sem depender de produtos químicos tóxicos.
Combinando pesquisas existentes sobre materiais de nanotextura, a equipe de pesquisa acredita que teoricamente se espera que esta tecnologia desempenhe um papel semelhante em uma variedade de vírus, incluindo SARS-CoV-2, vírus sincicial respiratório (RSV), rinovírus (RV) e coronavírus humano NL63. No entanto, nenhum teste específico foi realizado para esses vírus um por um. Além disso, este material também demonstrou alguma eficácia na inibição de certas bactérias, indicando que o seu potencial de aplicação pode não se limitar a cenários antivirais.
Os investigadores acreditam que esta conquista abre espaço para o desenvolvimento de novos materiais de segurança e revestimentos de superfície, que poderão ser amplamente utilizados para melhorar a segurança higiénica dos produtos de uso diário no futuro. Samson Mah, o primeiro autor do artigo, disse que, no futuro, as pessoas poderão ver telas de telefones celulares, teclados, desktops hospitalares e outras superfícies cobertas com esta película, que pode desativar vírus rapidamente após o contato, sem o uso de produtos químicos agressivos. Ele destacou ainda que o molde desenvolvido pela equipe pode ser adaptado ao processo de fabricação rolo a rolo, o que significa que no futuro os filmes plásticos antivirais serão produzidos em grande escala utilizando os equipamentos fabris existentes.
No entanto, é necessária uma otimização adicional para passar dos resultados laboratoriais para aplicações comerciais. Os pesquisadores disseram que o próximo passo é continuar a melhorar o design da nanotextura para melhorar a eficiência do material na eliminação de vírus. Mah explicou que quando os nanopilares estão dispostos mais próximos, mais picos podem atuar na mesma partícula de vírus ao mesmo tempo, esticando assim a casca do vírus até o limite de ruptura, aumentando ainda mais o efeito destrutivo.
É relatado que os resultados da pesquisa foram publicados na "Advanced Science".