新型冠狀病毒（SARS-CoV-2）是正在進行的COVID-19大流行的罪魁禍首，它已經影響到全世界數百萬(wan) 人。該病毒的主要傳(chuan) 播途徑是通過受感染的人釋放到空氣中的飛沫。此外，這些飛沫也存在於(yu) 各種表麵。
病毒感染主要發生在許多人聚集的室內(nei) 環境中，抗病毒化學品如酒精和雙氧水通常被用來淨化經常接觸的表麵。這些化學品通過分解病毒的蛋白質，使其基本失去活性。然而，這些化學品在本質上是揮發性的，也就是說，它們(men) 會(hui) 蒸發掉。因此，消毒過程必須定期進行。
現在，在最新發表在《科學報告》上的一項研究中，由奈良醫科大學、神奈川工業(ye) 科學與(yu) 技術研究所和東(dong) 京工業(ye) 大學組合的一個(ge) 研究小組開發了一種固態光催化劑以作為(wei) 對病毒的替代性防禦。跟化學消毒劑不同，固態塗層可以保持很長時間，自病毒爆發以來，一直是世界各地深入研究的對象。固態抗病毒塗層具有無毒、豐(feng) 富、化學和熱穩定的優(you) 勢。
許多這些固態塗層使用TiO2光催化劑，當暴露在紫外線下時會(hui) 引起氧化反應，進而可以破壞有機物，如在新冠病毒表麵發現的刺突蛋白。然而這些塗層隻有在暴露於(yu) 紫外線時才會(hui) 被激活，而典型的室內(nei) 環境中不存在這種情況。在大多數室內(nei) 環境中，燈光通常在夜間被關(guan) 閉，因此需要在黑暗條件下的抗病毒材料。
為(wei) 了使塗層在可見光和黑暗條件下都能工作，研究小組開發了一種由TiO2和CuxO納米團簇組成的複合材料（上圖）。CuxO納米團簇由混合價(jia) 數的氧化物組成，其中存在Cu(I)和Cu(II)物種。CuxO中的Cu(II)有助於(yu) 可見光驅動的光催化反應，而Cu(I)在變性病毒蛋白方麵起著關(guan) 鍵作用從(cong) 而使其在黑暗條件下失活。
通過將CuxO/TiO2粉末塗在玻璃上，研究小組發現，它甚至可以滅活SARS-CoV-2的高毒性德爾塔變種。研究小組還證實，除了野生型菌株外，CuxO/TiO2還能滅活阿爾法、貝塔和伽馬變種。
研究小組利用十二烷基硫酸鈉聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)、ELISA檢測和RT-qPCR分析仔細研究了抗病毒機製。這些分析有力地表明，CuxO中的Cu(I)物種使刺突蛋白變性，也能使SARS-CoV-2的RNA發生斷裂，即使在黑暗條件下。此外，白光照射導致SARS-CoV-2的有機分子被光催化氧化。基於(yu) 這種抗病毒機製，該研究中的抗病毒材料不限於(yu) 病毒的特定變體(ti) ，並且還將螚有效地滅活各種類型的潛在變異株。
本研究中的白光照明通常被用作室內(nei) 照明設備。這可以使CuxO/TiO2光催化劑在室內(nei) 環境中能非常有效地減少COVID-19感染的風險，因為(wei) 室內(nei) 環境通常會(hui) 定期受到光照和黑暗的影響。
希望這項研究將能讓我們(men) 離更好地保護自己免受新冠病毒感染並適應後COVID時代的到來更近一步。
文章來源：cnBeta
責任編輯：雷達
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