Zespół projektowy pod kierunkiem prof. Mingxina Huanga z Wydziału Inżynierii Mechanicznej Uniwersytetu w Hongkongu (HKU), we współpracy z zespołem badawczym prof. Leo Lit Man Poona z Ośrodka Analiz Odporności i Zakaźności Wydziału Medycyny LKS HKU, dokonał przełomowych postępów w dziedzinie produkcji pierwszej stali nierdzewnej, której powierzchnia zabija wirusa SARS-CoV-2. Na jej powierzchni dezaktywacji ulegają także wirusy H1N1 oraz bakterie E. coli.

Wnioski z badań dotyczących odkrycia opublikowano w artykule pt. „Anti-pathogen stainless steel combating COVID-19” („Stal nierdzewna zwalczająca wirusa SARS-CoV-2”), który ukazał się 25 listopada 2021 r. w czasopiśmie „Chemical Engineering Journal”.

Stal nierdzewna (SN) to jeden z najpowszechniej stosowanych materiałów w wielu przestrzeniach publicznych i sanitariatach, jednak nie posiada ona właściwości zwalczających drobnoustroje. Ponadto wirus SARS-CoV-2 wykazuje dużą stabilność na powierzchniach wykonanych ze zwykłej stali nierdzewnej – obecność żywych wirusów wykrywa się na nich nawet po trzech dniach. Fakt ten niewątpliwie przyczynia się do zwiększonej transmisji wirusa wśród osób korzystających z powierzchni i przedmiotów wykonanych z tego materiału.

„Przełomowe odkrycie dotyczy dezaktywacji patogenów (zwłaszcza SARS-CoV-2) obecnych na powierzchniach wykonanych ze SN. Efekt ten uzyskaliśmy poprzez zmiany w składzie chemicznym i mikrostrukturze zwykłej SN. Odkrycie to doprowadziło nas również do ciekawych wniosków dotyczących zastosowania srebra i miedzi jako pierwiastków stopowych wykorzystywanych do przygotowania przeciwpatogenowej SN (ryc. 1~3). Wirusy takie jak H1N1 czy SARS-CoV-2 wykazują dużą stabilność na powierzchniach wykonanych z dodatkami czystego Ag i niewielkich ilości Cu (np., ≤ 5wt%), natomiast ulegają szybkiej dezaktywacji na powierzchniach wykonanych ze stali nierdzewnej z dodatkiem czystej Cu czy dużej zawartości Cu (np., ≥ 10 wt%)” – powiedział prof. Mingxin Huang.

Wyniki badania objęto zgłoszeniem patentowym (podlegającym postanowieniom Układu o współpracy patentowej). Zespół nawiązał z partnerami przemysłowymi współpracę w zakresie produkcji prototypów elementów wykonanych z SN i stosowanych w przestrzeniach publicznych, m.in. przycisków w windach, klamek i poręczy, które zostaną poddane dalszym próbom i badaniom. W celach demonstracyjnych wyprodukowano stosowane w windach przyciski pięter wykonane z SN o wysokiej zawartości Cu (20 wt%) (ryc. 4).

„W macierzy SN cały czas obecne są bardzo duże ilości wytrąconych osadów Cu. Dzięki temu stal ta jest w stanie trwale dezaktywować patogeny, nawet jeśli powierzchnia z niej wykonana ulegnie uszkodzeniu” – powiedział Litao Liu, pierwszy z autorów artykułu opublikowanego w dzienniku i doktorant pod kierunkiem prof. Huanga.

„Opracowana przez nas SN zwalczająca wirusa SARS-CoV-2 może być produkowana na masową skalę z wykorzystaniem dostępnych i sprawdzonych technologii. Może ona zastąpić niektóre często dotykane elementy ze SN występujące w przestrzeni publicznej, ograniczając ryzyko przypadkowego zakażenia i pomagając w walce z pandemią COVID-19” – powiedział prof. Huang.

Źródło: The University of Hong Kong