涂层耐磨(抗病毒涂层，或许可以帮助后疫情的抗疫)

Posted 2023-06-01

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涂层耐磨(抗病毒涂层，或许可以帮助后疫情的抗疫)

新冠病毒的流行引起科学界对高接触表面助长污染物扩散的关注。

实际上，一直以来，在传染病传播中特别重要的一个领域就是微生物在医疗场所和普通表面上在表面上生存的能力。通过杀死和/或减少微生物的附着来防止细菌传播和生物膜形成的解决方案已经进行了大量研究。

但是，先前报道的许多抗菌涂料都集中在抗菌能力上，对抗病毒表面和涂层的关注却很少。要知道，附着在物质表面的病毒的活跃期高度依赖于温度和湿度，在低温和湿度较低的情况下，病毒可以保持长达一周的传染性。

虽然用表面活性剂擦拭是有效的，但对于人们在公共场所接触的东西，如门把手、扶手、拉手吊带等，很难经常擦拭。这些东西需要在短时间内灭活病毒，也需要维持长期的抗病毒效果。并且它们需要具备耐磨性、耐光性、质感等多种性能，这些性能是作为日常材料的重要因素。

因此，我们需要一种耐用且触感令人舒服的涂层，可以逐渐释放出所需的有效抗病毒物质。基于此，在最新发表在《科学报告》上的一项研究中，由奈良医科大学、神奈川工业科学与技术研究所和东京工业大学组合的一个研究小组开发了一种固态光催化剂以作为对病毒的替代性防御。

跟化学消毒剂不同，固态涂层可以保持很长时间，并且，固态抗病毒涂层具有无毒、丰富、化学和热稳定的优势。

具体来看，为了使涂层在可见光和黑暗条件下都能工作，研究小组开发了一种由TiO2和CuxO纳米团簇组成的复合材料。CuxO纳米团簇由混合价数的氧化物组成，其中存在Cu(I)和Cu(II)物种。

CuxO中的Cu(II)有助于可见光驱动的光催化反应，而Cu(I)在变性病毒蛋白方面起着关键作用从而使其在黑暗条件下失活。

研究人员通过将CuxO/TiO2粉末涂在玻璃上发现，其甚至可以灭活SARS-CoV-2的高毒性德尔塔变种。研究小组还证实，除了野生型菌株外，CuxO/TiO2还能灭活阿尔法、贝塔和伽马变种。

研究小组利用十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)、ELISA检测和RT-qPCR分析仔细研究了抗病毒机制。这些分析有力地表明，CuxO中的Cu(I)物种使刺突蛋白变性，也能使SARS-CoV-2的RNA发生断裂，即使在黑暗条件下。此外，白光照射导致SARS-CoV-2的有机分子被光催化氧化。

基于这种抗病毒机制，该研究中的抗病毒材料不限于病毒的特定变体，并且还将螚有效地灭活各种类型的潜在变异株。

研究人员认为，这可以使CuxO/TiO2光催化剂在室内环境中能非常有效地减少COVID-19感染的风险，因为室内环境通常会定期受到光照和黑暗的影响。或许，通过这种新型光催化剂抗病毒涂层的开发，在后疫情时代，我们就可以在表面可以排斥大多数新冠病毒，更好地保护自己免受新冠病毒感染。

（作者为知名科技作家陈根）