Lonjakan silikon inovatif yang dikembangkan oleh URV dan RMIT University secara efektif menetralisir 96% virus, menjanjikan lingkungan laboratorium dan layanan kesehatan yang lebih aman. Gambar menunjukkan virus pada permukaan berstruktur nano. Kredit: ACS Nano
Sebuah proyek penelitian internasional yang melibatkan URV telah merancang dan memproduksi permukaan yang memiliki sifat virucidal namun tidak menggunakan bahan kimia apa pun.
Sebuah tim peneliti dari URV dan RMIT University (Australia) telah merancang dan memproduksi permukaan yang menggunakan cara mekanis untuk mengurangi potensi penularan virus. Terbuat dari silikon, permukaan buatannya terdiri dari serangkaian paku kecil yang merusak struktur virus saat bersentuhan dengannya.
Penelitian telah mengungkapkan bagaimana proses ini bekerja dan 96% efektif. Menggunakan teknologi ini di lingkungan yang mengandung bahan biologis yang berpotensi berbahaya akan membuat laboratorium lebih mudah dikendalikan dan lebih aman bagi para profesional yang bekerja di sana.
Proses Menciptakan Permukaan Virucidal
Lonjakan virus untuk membunuhnya. Konsep yang tampaknya sederhana ini memerlukan keahlian teknis yang tinggi dan memiliki satu keuntungan besar: potensi virus yang tinggi sehingga tidak memerlukan penggunaan bahan kimia.
Proses pembuatan permukaan virus dimulai dengan pelat logam halus, yang dibombardir dengan ion untuk menghilangkan material secara strategis. Hasilnya adalah permukaan penuh jarum dengan tebal 2 nanometer – 30.000 jarum dapat ditampung dalam sehelai rambut – dan tingginya 290 nanometer.
“Dalam hal ini, kami menggunakan silikon karena secara teknis tidak terlalu rumit dibandingkan logam lainnya,” jelas Vladimir Baulin, peneliti dari Departemen Kimia Fisika dan Anorganik URV.
Inspirasi dari Studi Alam dan Virus Tertentu
Prosedur ini bukanlah hal baru bagi Baulin, yang telah menghabiskan sepuluh tahun terakhir mempelajari metode mekanis untuk mengendalikan mikroorganisme patogen yang terinspirasi oleh alam: “Sayap serangga seperti capung atau jangkrik memiliki struktur nanometrik yang dapat menembus bakteri dan jamur. ” dia menjelaskan.
Namun dalam kasus ini, virus jauh lebih kecil dibandingkan bakteri sehingga jarum yang digunakan juga harus lebih kecil agar dapat memberikan efek pada virus. Salah satu contohnya adalah hPIV-3 yang menjadi objek kajian penelitian ini yang menyebabkan penyakit infeksi saluran pernapasan seperti bronkiolitis, bronkitis, atau pneumonia. Virus yang disebut parainfluenza menyebabkan sepertiga dari semua infeksi saluran pernafasan akut dan berhubungan dengan infeksi saluran pernafasan bagian bawah pada anak-anak.
“Selain penting secara epidemiologis virusini adalah virus model, aman untuk ditangani, karena tidak menyebabkan penyakit yang berpotensi fatal pada orang dewasa,” kata Baulin.
Metodologi dan Efektivitas Penelitian
Proses di mana virus kehilangan kemampuan menularnya ketika bersentuhan dengan permukaan berstruktur nano dianalisis secara teoritis dan praktis oleh tim peneliti. Peneliti URV, Vladimir Baulin dan Vassil Tzanov, menggunakan metode elemen hingga – metode komputasi yang membagi permukaan virus dan memproses setiap fragmen secara independen – untuk mensimulasikan interaksi antara virus dan jarum serta konsekuensinya. Pada saat yang sama, para peneliti Universitas RMIT melakukan analisis eksperimental praktis, memaparkan virus ke permukaan berstruktur nano dan mengamati hasilnya.
Potensi Aplikasi dan Peningkatan Keamanan
Temuan menunjukkan bahwa metode ini sangat efektif dan melumpuhkan 96% virus yang bersentuhan dengan permukaan dalam jangka waktu enam jam. Penelitian telah mengkonfirmasi bahwa permukaan memiliki efek virucidal karena kemampuan jarum untuk menghancurkan atau melumpuhkan virus dengan merusak struktur luarnya atau menembus membran.
Penggunaan teknologi ini di lingkungan berisiko seperti laboratorium atau pusat kesehatan yang di dalamnya terdapat bahan biologis yang berpotensi berbahaya akan mempermudah pembendungan penyakit menular dan membuat lingkungan tersebut lebih aman bagi peneliti, petugas kesehatan, dan pasien.
Referensi: “Menembus Virus Parainfluenza Manusia dengan Permukaan Berstruktur Nano” oleh Samson WL Mah, Denver P. Linklater, Vassil Tzanov, Phuc H. Le, Chaitali Dekiwadia, Edwin Mayes, Ranya Simons, Daniel J. Eyckens, Graeme Moad, Soichiro Saita , Saulius Joudkazis, David A. Jans, Vladimir A. Baulin, Natalie A. Borg dan Elena P. Ivanova, 21 Desember 2023, ACS Nano.
DOI: 10.1021/acsnano.3c07099
