Jedan od problema sa širenjem covida-19 jeste sposobnost koronavirusa da satima preživi na raznim površinama. Tvrde materijale možemo efikasno obrisati ili sterilisati alkoholom, ali šta je sa mekšim površinama poput kartona? Čak i u vazduhu, sars-cov-2 može preživeti i do nekoliko sati. Na kartonu može pretrajati 24 sata, a žive čestice virusa otkrivene su na plastici i do tri dana nakon kontaminacije.
Naučnici iz mnogih disciplina angažovani su na suzbijanju pandemije. Nedavno je stručni tim predvođen inženjerom Zitong Čenom sa Kalifornijskog univerziteta pronašao praktično rešenje. Dokazali su da hladna plazma ima sposobnost uništavanja virusa na različitim površinama bez oštećenja materijala. „Sve što koristimo dolazi iz vazduha“, objašnjava vazduhoplovni inženjer Ričard Virc. „Vazduh i struja, to je veoma zdrav metod, bez neželjenih efekata.“
Plazma, najmanje poznato od četiri glavna stanja materije (ostala tri su čvrsto, tečno i gasovito), prirodno se javlja u višim slojevima atmosfere. Nastaje kada se elektroni odvoje od svojih atoma (čineći ih pozitivno naelektrisanim) i zajedno stvaraju „supu” naelektrisanih čestica koje su nestabilne i zato reaktivnije nego kada su u gasnom stanju. Već je dokazano da hladna plazma deluje protiv bakterija otpornih na lekove. Ona remeti njihovu površinsku strukturu i DNK bez oštećenja ljudskog tkiva. Deluje čak i protiv ćelija karcinoma.
Čen, Virc i kolege dizajnirali su i 3D-štampali atmosferski plazma uređaj napunjen gasom argonom, stabilnim elementom koji je jedan od najzastupljenijih gasova u vazduhu. Uređaj šalje brze elektrone kroz gas, uklanjajući spoljne elektrona iz atoma gasa, a za rad mu je potrebno napajanje od samo 3.3 volti. Inženjeri su usmerili snop reaktivnih čestica pri sobnoj temperaturi na kontaminirane površine, izlažući ih električnoj struji, naelektrisanim atomima i jonima i UV zračenju.
Testirali su efekat plazme na šest površina, uključujući karton, kožu, plastiku i metal; na svakoj od njih je većina čestica virusa uništena nakon samo 30 sekundi; tri minuta kontakta sa plazmom uništilo je sav virus. Stručnjaci smatraju da reaktivni joni kiseonika i azota, nastali u interakciji plazme sa vazduhom, uništavaju virusne čestice; kada su testirali plazmu na bazi helijuma, koja proizvodi manje ovih vrsta atoma, nije bilo efekta ni nakon pet minuta primene.
Stručnjaci objašnjavaju da se naelektrisane čestice skupljaju na površini virusa i razaraju njegov omotač elektrostatičkim silama. Joni takođe mogu da prekinu strukturno važne veze poput onih između dva atoma ugljenika, ugljenika i kiseonika, ili atoma ugljenika i azota. Proučavanje dejstva plazme na bakterije i viruse otkrilo je da uništavanje spoljnog omotača virusa uključuje i proteine koji omogućavaju vezivanje za ćelije domaćina.
„Ovi rezultati pokazuju da hladnu plazmu treba istražiti radi uništavanja aerosolskog sars-cov-2,“ zaključili su Virc i kolege u svom radu. Još uvek predstoji proces od prototipa do uređaja koji možemo svi da koristimo. Virc i njegov tim upravo rade na izradi takvog uređaja. „Ovo je samo početak“, kaže Virc. „Vrlo smo samouvereni i imamo velika očekivanja od plazme u budućem radu.“
(ScienceAlert-ZTP, foto: Joseph Xu)
