Ein Forscherteam der Universität Liverpool hat ein innovatives Material entwickelt, das Coronavirus-Partikel effektiv einfangen kann. Dieser Durchbruch könnte die Effizienz von Gesichtsmasken und Filtern erheblich steigern und eine entscheidende Rolle bei der Verhinderung der Ausbreitung von Covid-19 und anderen Viren spielen.
In ihrer in Nature Communications veröffentlichten Studie zeigten die Liverpooler Wissenschaftler, dass das neue Material, wenn es in eine Standard-Gesichtsmaske integriert wurde, eine beeindruckende Steigerung der Proteinbindung um 93 %, einschließlich der des Coronavirus, aufwies. Bemerkenswerterweise hatte diese Verbesserung nur minimale Auswirkungen auf die Atmungsaktivität.
Die Entwicklung dieses Materials wurde von Professor Peter Myers, einem Experten für Chromatographie, und Dr. Simon Maher, einem Spezialisten für Massenspektrometrie, geleitet. Sie hatten an fortschrittlichen Flüssigkeitschromatographieverfahren zusammengearbeitet und sich dabei auf Proteine konzentriert, die an chromatographischen Trägermaterialien haften.
Während der Pandemie kam Professor Myers zu der aufschlussreichen Erkenntnis, dass die Umkehrung dieses Prozesses zur Absorption von Proteinen führen könnte, insbesondere des S1-Spike-Proteins, das die äußere Lipidmembran des SARS-CoV-2-Virus umhüllt.
Das Forschungsteam der Fakultät für Chemie, Elektrotechnik und Elektronik der Universität Liverpool arbeitete zusammen, um die Oberfläche ihrer chromatographischen kugelförmigen Siliciumdioxidpartikel zu modifizieren. Sie sorgten dafür, dass es stark an das Spike-Protein von Covid-19 S1 anhaftete, indem sie es „neu abstimmten“. Darüber hinaus erhöhten sie die Porosität der Partikel, was zu einer enormen Oberfläche von 300 m2 pro Gramm führte, ähnlich der eines Tennisplatzes. Das Innenvolumen der Silica-Kugel wurde ebenfalls erweitert, um eine große Viruslast aufzunehmen.
Obwohl sich das neue Material noch im Proof-of-Concept-Stadium befindet, hat es seine Wirksamkeit bereits in Gesichtsmasken und verschiedenen Luftfiltern unter Beweis gestellt, die beispielsweise in Flugzeugen, Autos und Klimaanlagen verwendet werden.
Die Forschungsgruppe, zu der auch die Liverpool School of Tropical Medicine gehört, entwickelte außerdem eine Methode, um diese Klebepartikel auf herkömmlichen Gesichtsmasken zu befestigen.
Professor Peter Myers betonte, dass diese Forschung erst der Anfang sei und ein enormes Potenzial über die Covid-Bedrohung hinaus berge. Das Team möchte fortschrittlichere klebrige Oberflächen entwickeln, die eine Reihe von Bioaerosolen einfangen können, darunter die neue BA.2.86-Covid-Variante, Influenza und andere tödliche Viren wie Nipah.
