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O uso de desinfetantes à base de peróxidos cresceu com o surgimento da pandemia de Covid-19. No entanto, o uso extensivo de desinfetantes químicos para matar vírus e outros patógenos também pode ameaçar a saúde humana e os ecossistemas. Agora, uma equipe de pesquisa liderada pela Universidade George Washington desenvolveu um novo nanomaterial que pode aumentar a potência de desinfetantes comuns. A equipe mostrou que quando o nanomaterial – um catalisador de átomo duplo – é misturado a um desinfetante à base de peróxido, o desinfetante é duas a quatro vezes mais eficaz na desativação de uma cepa de coronavírus em comparação com quando o desinfetante é usado sozinho. A capacidade de aprimorar desinfetantes com nanomateriais projetados a partir de elementos abundantes na terra, como ferro e carbono, é mais sustentável e econômica, dizem os pesquisadores.
“Os peróxidos são frequentemente usados para matar patógenos, mas temos que usar uma concentração muito maior deles do que realmente precisamos”, disse Danmeng Shuai, autor sênior e professor associado de engenharia civil e ambiental da GW. “Com este nanomaterial, podemos realmente reduzir a quantidade de peróxidos que usamos diariamente, o que não apenas reduz os custos, mas também oferece um método de desinfecção mais sustentável, ao mesmo tempo em que alcançamos o melhor desempenho para matar patógenos ambientais”.
Shuai e a equipe, que incluía David P. Durkin, da Academia Naval dos Estados Unidos, e Hanning Chen, da Universidade do Texas em Austin, desenvolveram um catalisador de átomo duplo de Fe-Fe, que misturaram com uma cepa de peróxido e coronavírus em dois diferentes meios: saliva artificial e água doce retirada de um rio local para imitar a limpeza da superfície de contato e a desinfecção da água, respectivamente. Os pesquisadores observaram que o nanomaterial funcionava transportando elétrons do vírus para o peróxido. Como resultado, o vírus tornou-se oxidado, danificando o genoma viral e as proteínas, bem como o ciclo de vida do coronavírus nas células hospedeiras.
“Nosso trabalho abre um novo caminho para alavancar materiais avançados para melhorar as práticas de desinfecção, saneamento e higiene”, disse Zhe Zhou, primeiro autor do artigo e Ph.D. candidato na GW. “Nossa descoberta também tem amplas aplicações de engenharia para o avanço da catálise no controle da poluição, permitindo desinfecção eficaz e segura, controlando a transmissão ambiental de patógenos e, finalmente, protegendo a saúde pública”.
O nanomaterial pode ser dimensionado para desativar patógenos ambientais em diversos ambientes, disseram os pesquisadores do estudo. Os exemplos incluem a purificação da água – potencialmente empacotando o nanomaterial em colunas e permitindo a passagem da água, purificando a água no processo. Também pode ser dimensionado para uso em forma de spray para desinfetar superfícies de contato, como bancadas.
Os pesquisadores disseram que estudos futuros devem se concentrar na otimização dos materiais para avançar ainda mais a potência de desinfecção para alcançar uma desinfecção ecológica e robusta para proteger ainda mais a saúde pública.
O artigo, “Fe-Fe Double-Atom Catalysts for Murine Coronavirus Disinfection: Nonradical Activation of Peroxides and Mechanisms of Virus Inactivation”, foi publicado pela revista Ciência e Tecnologia Ambiental. O estudo foi financiado pela National Science Foundation, Departamento de Agricultura dos Estados Unidos-National Institute of Food and Agriculture and Air Force Office of Scientific Research.
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