Перспективы графена и его производных в борьбе с инфекцией SARS-CoV-2
В исследовании, опубликованном в последнем выпуске журнала Materials Today Advances, группа исследователей изучила полезность графена (GO) и его производных в борьбе с коронавирусом тяжелого острого респираторного синдрома 2 (SARS-CoV-2), подчеркнув его применение в биомедицинской сфере.
GO обладает уникальными механическими, электрическими и пьезоэлектрическими свойствами и проявляет противовирусные свойства благодаря наличию нескольких кислородсодержащих функциональных групп, что делает его идеальным выбором при изготовлении продуктов для сдерживания или лечения инфекций SARS-CoV-2. Примечательно, что не только наночастицы GO, но и производные GO, такие как восстановленный оксид графена (r-GO), фуллерен, графеновые квантовые точки (GQD), углеродные нанотрубки (CNT) и т. д., весьма эффективны против SARS-CoV-2. Учитывая уникальное оптическое и электрохимическое поведение, отличную электрокаталитическую активность, а также термические, механические и электрические свойства GО и его производных, они были использованы для разработки эффективных биосенсоров для обнаружения SARS-CoV-2 в образцах крови и слюны пациентов. Авторы обратили внимание на исследовательскую работу, в которой биосенсорная платформа использовала двойную встречно-штыревую емкость с глазурью из оксида графена (DIDC) для обнаружения шиповидного белка (S1) SARS-CoV-2. Эта платформа электроактивного иммунного зондирования была быстрой, высокочувствительной и показывала широкий диапазон обнаружения. Он проявлял селективность в отношении антигенов крови и выдерживал почти 10 дней при 5°С. Таким образом, этот биочип потенциально может быть использован в качестве портативного экспресс-метода для ранней диагностики SARS-CoV-2 с использованием клинических образцов. Исследователи также подробно описали шестиэтапный процесс синтеза комплекта СИЗ на основе графена с высокой антимикробной и противовирусной эффективностью. Кроме того, они использовали технологии лазерно-индуцированного графена (ЛИГ) для изготовления самостерилизующихся многоразовых лицевых масок с GO-покрытием высочайшего качества. В исследовании, проведенном Huang et al., маски для лица с нанесенным LIG показали ингибирование бактерий E. coli на 81,57%. Кроме того, маски для лица Guardian G-Volt, основанные на методах LIG, эффективно удерживают микробы, отфильтровывая около 99% загрязняющих веществ размером более 0,3 мкм. Существует острая необходимость в разработке диагностических устройств и стратегий лечения для борьбы с пандемией, вызванной SARS-CoV-2. С этой целью в данном исследовательском документе оценивается полезность GO и его производных при изготовлении биосенсоров, комплектов средств индивидуальной защиты (СИЗ), 3D-печати и противовирусных покрытий, которые могут помочь в борьбе с COVID-19. Авторы рассмотрели цитотоксичность GО и его производных и предположили, что они не так опасны, как другие углеродные материалы, что делает их возможными в качестве противовирусных препаратов следующего поколения. Кроме того, цитотоксичность GО снижалась, когда он находился в непосредственной близости от белков сыворотки, что указывает на то, что, хотя он ядовит для бактерий, но может быть эффективным антибиотиком нового типа. Другими биомедицинскими применениями наночастиц графена могут быть устройства для фиксации костей, каркасы и имплантаты в ортопедии. Однако клиническое использование потребует дополнительных исследований на безопасность и подтверждения их биосовместимости с тканями человека.
24.01.2022