Es entwickelten sich antibakterielle Graphen-Gesichtsmasken, die Coronaviren deaktivieren können

Um die COVID-19-Pandemie zu bekämpfen, haben Wissenschaftler erfolgreich Graphenmasken mit einer antibakteriellen Wirksamkeit von 80 Prozent hergestellt, die bei Sonneneinstrahlung von etwa 10 Minuten auf fast 100 Prozent gesteigert werden können. Laut der Studie der City University of Hong Kong (CityU) zeigten erste Tests auch vielversprechende Ergebnisse bei der Deaktivierung von zwei Arten von Coronaviren. Dies wurde in der Zeitschrift veröffentlicht ACS Nano. Laut Forschern lassen sich die Graphenmasken leicht und kostengünstig herstellen und können dazu beitragen, die Probleme bei der Beschaffung von Rohstoffen und der Entsorgung nicht biologisch abbaubarer Masken zu lösen. Die Forscher zeigten, dass häufig verwendete Operationsmasken nicht antibakteriell sind. Dies kann zu dem Risiko einer sekundären Übertragung einer bakteriellen Infektion führen, wenn Personen die kontaminierten Oberflächen der verwendeten Masken berühren oder sie nicht ordnungsgemäß entsorgen. Lesen Sie auch – Delhi Gesundheitspersonal leidet nach dem COVID-19-Impfstoff unter einer leichten Reaktion: Was Sie erwarten sollten

Graphenmasken besser als Masken mit Aktivkohlefasern und schmelzgeblasenen Stoffen

Graphen ist bekannt für seine antibakteriellen Eigenschaften. Bereits im vergangenen September, lange vor dem Ausbruch von COVID-19, kam dem Hauptautor dieser Studie, Dr. Ye Ruquan, die Herstellung leistungsfähiger Masken mit laserinduziertem Graphen in den Sinn. Für die Ergebnisse testete das Forscherteam sein laserinduziertes Graphen mit E. coli und erreichte eine hohe antibakterielle Effizienz von etwa 82 Prozent. Im Vergleich dazu betrug die antibakterielle Wirksamkeit von Aktivkohlefasern und schmelzgeblasenen Geweben, beides häufig verwendete Materialien in Masken, nur 2% bzw. 9%. Lesen Sie auch – Schneller Bluttest sagt COVID-19-Patienten mit hohem Risiko für schwere Erkrankungen voraus: Studie

Die hydrophobe Eigenschaft von Graphen tötet die Bakterienzellmembran ab

Die Versuchsergebnisse zeigten auch, dass über 90 Prozent der darauf abgelagerten E. coli auch nach 8 Stunden am Leben blieben, während die meisten auf der Graphenoberfläche abgelagerten E. coli nach acht Stunden tot waren. Darüber hinaus zeigte das laserinduzierte Graphen eine überlegene antibakterielle Kapazität für aerosolisierte Bakterien. Die Forscher sind sich einig, dass weitere Untersuchungen zum genauen Mechanismus der bakterientötenden Eigenschaften von Graphen erforderlich sind. Sie glauben jedoch, dass dies mit der Schädigung der Bakterienzellmembranen durch die scharfe Kante von Graphen zusammenhängen könnte. Und die Bakterien können durch Dehydratisierung abgetötet werden, die durch die hydrophobe (wasserabweisende) Eigenschaft von Graphen induziert wird. Lesen Sie auch – “Ansteckender” britischer Stamm könnte bis März 2021 zur dominanten COVID-19-Variante werden, warnt CDC

Nur 10 Minuten Sonnenlicht erhöhten die Wirksamkeit der Masken um 99 Prozent

Frühere Studien deuteten darauf hin, dass COVID-19 bei hohen Temperaturen seine Infektiosität verlieren würde. Daher führte das Team Experimente durch, um zu testen, ob der photothermische Effekt des Graphens (Wärmeerzeugung nach Absorption von Licht) den antibakteriellen Effekt verstärken kann. Die Ergebnisse zeigten, dass die antibakterielle Effizienz des Graphenmaterials innerhalb von 10 Minuten unter Sonnenlicht auf 99,998 Prozent verbessert werden konnte, während Aktivkohlefasern und schmelzgeblasene Gewebe nur eine Effizienz von 67 Prozent bzw. 85 Prozent zeigten.

Versuche, Masken frühestens auf den Markt zu bringen

Das Team arbeitet derzeit mit Labors auf dem chinesischen Festland zusammen, um das Graphenmaterial mit zwei Arten menschlicher Coronaviren zu testen. Ihr nächster Schritt besteht darin, die Antivireneffizienz weiter zu verbessern und eine wiederverwendbare Strategie für die Gesichtsmaske zu entwickeln. Sie hoffen, es kurz nach dem Entwurf einer optimalen Struktur für die Maske und dem Erhalt der Zertifizierungen auf den Markt bringen zu können.

(Mit Eingaben von IANS)

Veröffentlicht: 12. September 2020, 20:18 Uhr