Ontsmettingsmechanisme van elektrostatische vernevelde waterdeeltjes van nanoformaat op SARS-CoV-2

De huidige desinfectiestrategieën hebben grote nadelen. Daarom raadt de Wereldgezondheidsorganisatie het routinematig sproeien of vernevelen van biociden of sterilisatie met UV-licht af in bezette gebieden. Een mogelijk alternatief zijn elektrostatisch vernevelde waterdeeltjes van nanogrootte die worden gegenereerd door een elektrospray-apparaat dat is ontwikkeld door Panasonic Corporation. De waterdeeltjes bevatten reactieve zuurstofsoorten (ROS) die lipiden, eiwitten en DNA beschadigen en waarvan wordt gemeld dat ze verschillende bacteriële en virale soorten desinfecteren.

In hun eerdere onderzoek toonde het team van universitair hoofddocent Yasugi aan dat elektrostatische vernevelde waterdeeltjes van nanogrootte SARS-CoV-2 desinfecteren, maar het mechanisme bleef een mysterie. Hun nieuwe paper gepubliceerd in de Tijdschrift voor onderzoek naar nanodeeltjes beschrijft de schade die ze opmerkten toen SARS-CoV-2 werd blootgesteld aan de elektrostatische vernevelde waterdeeltjes van nanogrootte.

De onderzoekers toonden aan dat de vernevelde waterdeeltjes de besmettelijkheid van SARS-CoV-2 voor cellen verminderden, terwijl ze de schade aan het virus observeerden. “We hebben waargenomen dat de elektrostatische vernevelde waterdeeltjes van nanogrootte de virale envelop, het eiwit en het RNA beschadigden, waardoor ze niet in staat waren om aan gastheercellen te binden”, legt universitair hoofddocent Yasugi uit.

“De fenomenen die we hebben waargenomen, worden beschouwd als het belangrijkste mechanisme waarmee de elektrostatische vernevelde waterdeeltjes van nanogrootte SARS-CoV-2 desinfecteren. We ontdekten dat het doelwit van de waterdeeltjes niet de specifieke virale specifieke structuur of specifieke eiwitten is. Omdat het water deeltjes beïnvloeden virale envelop, eiwit en RNA, ze kunnen ook andere omhulde virale soorten desinfecteren.”

Hoewel dit proof-of-concept laat zien hoe de elektrostatische vernevelde waterdeeltjes van nanogrootte SARS-CoV-2 vernietigen, valt de volledige omvang van hun toepassing nog te bezien. “We kennen de precieze factor die SARS-CoV-2 vernietigt niet; ROS in de deeltjes kan die factor zijn omdat ROS lipiden, eiwitten en DNA / RNA beschadigen door hun oxidatie. Bovendien toonden onze onderzoeken aan dat de waterdeeltjes SARS- CoV-2 op oppervlakken onder gesloten experimentele omstandigheden. Maar de werkzaamheid van de elektrostatische vernevelde waterdeeltjes van nanogrootte kan veranderen afhankelijk van de vochtigheid, temperatuur en andere omgevingsfactoren; om deze methode praktisch te maken, zou deze in tal van omgevingen”, concludeerde universitair hoofddocent Yasugi. “Onze toekomstige studies zullen zich richten op het ROS-werkingsmechanisme en testen of de elektrostatische vernevelde waterdeeltjes van nanoformaat effectief zijn tegen SARS-CoV-2 in de lucht.”