COVID-19'un yayılmasıyla karşılaştığımız pek çok zorluk arasında koronavirüsün yüzeylerde uzun süre hayatta kalma yeteneği var.
Eşyaları etkili bir şekilde silip alkolle sterilize edebilsek de, karton gibi daha hassas yüzeyler ne olacak?
SARS-CoV-2 atmosferde bile birkaç saate kadar hayatta kalabilir; kartonda 24 saate kadar dayanabilir ve kontamine olduktan sonra üç gün içinde plastik üzerinde canlı parçacıklar bulunur.
Pek çok disiplinden bilim adamları, pandemiye karşı savaşmak için muazzam kaynaklar yatırıyor. Şimdi UCLA'dan mühendis Jitong Chen liderliğindeki bir ekip bir çözüm bulmuş olabilir. Soğuk plazmanın materyale zarar vermeden çok çeşitli yüzeylerde virüsü öldürme kabiliyetini henüz gösterdiler.
Havacılık mühendisi Richard Wirtz, “Kullandığımız her şey havadan geliyor” diyor. “Hava ve elektrik: Bu, hiçbir yan etkisi olmayan çok sağlıklı bir işlemdir.”
Maddenin dört ana halinden (diğer üçü katı, sıvı ve gaz halindeki) en az çalışılan plazma, doğal olarak üst atmosferde ortaya çıkar. Elektronlar atomlarından ayrıldığında (atomları pozitif yüklü hale getirdiğinde) ve birlikte kararsız ve dolayısıyla eşdeğer gaz hallerinden daha reaktif olan yüklü parçacıklardan oluşan bir çorba oluşturduğunda oluşur.
Soğuk plazmanın ilaca dirençli bakterilere karşı çalıştığı zaten gösterilmiştir. İnsan dokusuna zarar vermeden yüzeylerinin yapısını ve DNA'sını bozar. Hatta kanser hücrelerine karşı bile işe yarar.
Chen, Wirtz ve meslektaşları, havamızdaki en yaygın gazlardan biri olan inert ve kararlı bir element olan argon gazını kullanan atmosferik bir plazma jet cihazı tasarladı ve 3D yazdırdı. Cihaz, gaz atomlarını çarpıştıklarında dış elektronlardan ayırarak gaz yoluyla hızlandırıcı elektronlar gönderir; çalışması için yalnızca 12 watt sürekli güç gerektirir.
(Chen ve diğerleri, Physics of Fluids, 2020).
Ekip, kirlenmiş yüzeylere oda sıcaklığına yakın reaktif parçacıklardan oluşan bir akım göndererek bunları elektrik akımına, yüklü atomlara ve moleküllere (iyonlar) ve UV radyasyonuna maruz bıraktı.
Plazmanın karton, deri, plastik ve metal dahil altı yüzey üzerindeki etkisini test ettiler ve her yüzeyde viral partiküllerin çoğunun sadece 30 saniye sonra inaktive olduğunu buldular. Plazma ile üç dakikalık temas virüsü tamamen yok etti.
Araştırmacılar, plazma hava ile etkileşime girdiğinde oluşan reaktif oksijen ve nitrojen iyonlarının viral partikülleri yok ettiğine inanıyor; Bu tür atomlardan daha azını üreten helyum yakıtlı plazmayı test ettiklerinde, beş dakikalık kullanımdan sonra bile etkisiz olduğunu kanıtladılar.
Yüklü parçacıklar virion yüzeyinde toplandığında, elektrostatik kuvvetler nedeniyle kabuğuna zarar verebilir ve kopmasına neden olabilir. İyonlar ayrıca iki karbon atomu, karbon ve oksijen ve karbon ve nitrojen atomları arasındaki bağlar gibi yapısal olarak önemli bağları da kırabilir.
Plazmanın bakteri ve virüsler üzerindeki etkileri üzerine yapılan deneyler, virüsün dış zarfındaki hasarın, hücrelere bağlanmak için önemli proteinleri içerebileceğini göstermiştir.
Wirtz ve meslektaşları makalelerinde, “Sonuçlar ayrıca soğuk plazmanın aerosol kaynaklı SARS-CoV-2'nin inaktivasyonu için test edilmesi gerektiğini de gösteriyor,” diye yazdı.
Wirtz, “Bu sadece başlangıç,” dedi. “Kendimize güveniyoruz ve gelecekte plazma için büyük umutlarımız var.”
Araştırma Physics of Fluids dergisinde yayınlandı.
Kaynaklar: Fotoğraf: (Kovalova Z. ve diğerleri).
