浙大团队研发铜基沸石纱布口罩,1分钟杀灭新冠病毒逾99%

2020-08-28
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核心提示:近日,浙江大学化学系范杰教授科研团队研制出能1分钟快速灭活新冠病毒的防护口罩,经浙江大学附属第一医院传染病诊治国家重点实验室测试,该口罩1分钟内新冠病毒灭活效率大于99%。

铜基沸石纱布的扫描电子显微镜图:(a) 放大143倍,(b) 放大3200倍(右)。 范杰团队供图

近日,浙江大学化学系范杰教授科研团队研制出能1分钟快速灭活新冠病毒的防护口罩,经浙江大学附属第一医院传染病诊治国家重点实验室测试,该口罩1分钟内新冠病毒灭活效率大于99%。

“我们用自主研发能灭活病毒的铜基沸石纱布制作了口罩,并用一般病人痰液中病毒数量1千倍以上的病毒原液对这款口罩进行测试,实验证明其1分钟内杀灭冠状病毒的有效率均超过99%。如果口罩不用水清洗的话,可以一直保持灭活病毒的效果。”8月27日,范杰告诉澎湃新闻(www.thepaper.cn)。

目前市面上的口罩,不管是常规医用口罩还是KN95口罩都只是物理阻隔病毒而不能灭活病毒,科学家已经证实被阻隔截留在口罩上的病毒最长可存活7天,这些被截留在口罩上的病毒有可能再次成为感染源。范杰团队自主研发的口罩,具备快速且高效灭活新冠病毒的功能,既能有效灭活截留在拒水层的病毒,也能灭活截留在过滤层的病毒,从而有效阻断病毒的传播。

范杰团队研发的这款的口罩,从外观看与普通的KN95口罩差别不大。“新口罩相当于在普通KN95口罩基础上,添加了两层‘特殊'的铜基沸石纱布层,从而赋予口罩瞬间杀灭新冠病毒能力。最外层纱布,能高效灭活阻隔在口罩表面的病毒菌,而次内层则对阻隔在过滤层的或患者呼出的病毒进行快速高效快速地灭杀。”范杰介绍。

在一张放大了3200倍的扫描电子显微镜图中,一根根普通的棉纤维上,均匀地分布着毛线球状的纳米沸石颗粒,这些牢牢结合在棉纤维上的颗粒正是快速杀灭新冠病毒的顶级杀手。

范杰介绍,2009年美国亚利桑那大学Kelly R. Bright教授首次测试了不同沸石对于SARS冠状病毒的灭活效果,发现银离子和铜离子交换的沸石粉末具有抗SARS冠状病毒的活性,1小时灭活率达到90%,4小时灭活率超过99%。为此,今年初新冠疫情暴发后,范杰就考虑能否将沸石灭活冠状病毒的性能用到口罩上。

今年4月,浙江大学组织科研队伍针对新冠疫情展开科研攻关,范杰团队首先利用自主研发的柔性纳米沸石纤维技术解决了沸石粉末在口罩上均匀负载的问题。此后,该团队又与浙大一院传染病诊治国家重点实验室P3实验室姚航平、吴南屏研究员团队合作,对沸石的纳米结构和组成进行全面筛选,将达到99%的病毒灭活效率所需的时间从4小时缩短到1分钟。

“病毒在沸石纱布上快速灭活的机制还需要进一步研究,目前的结果表明灭活速率速度可能与沸石纱布上的沸石尺寸有关,普通沸石粉末尺寸在十几微米左右,表面光滑,而沸石纱布上的沸石其晶体尺寸只有100-200纳米。纳米沸石晶粒堆积的表面是凹凸不平的,晶粒之间存在着大量与新冠病毒尺寸相当的孔洞,大大增加了其捕获病毒的能力,便于沸石骨架锁定的‘铜离子'精准进攻病毒蛋白分子并破坏其结构和生物功能。”范杰说。

范杰表示:“当前测试通过病毒原液与口罩材料的接触,模拟唾液与痰液携带病毒的传播方式,后续还要对模拟病毒空气或气溶胶传染模式进行检测。另外,高危环境下佩戴该款口罩的有效性还需要进行临床研究验证。

(编辑:映雪)

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