La grande idea
I ricercatori della Purdue University guidati dal Professor Young Kim hanno detto di aver sviluppato nel loro laboratorio di Ingegneria Biomedica un metodo per neutralizzare potenzialmente i virus che persistono nell’aria utilizzando aerosol di coloranti alimentari approvati dalla Food and Drug Administration (FDA) ente governativo statunitense che si occupa della regolamentazione dei prodotti alimentari e farmaceutici. Gli aerosol sono minuscoli componenti di materia solida o liquida sospesi nell’aria.
L’idea è stata ispirata dalla terapia fotodinamica, che è un trattamento medico, utilizzato anche per alcuni tipi di cancro. La terapia fotodinamica utilizza un fotosensibilizzatore, una sostanza chimica che reagisce con l’ossigeno in presenza di luce, per produrre radicali liberi dell’ossigeno, questi radicali sono altamente reattivi, nel senso che innescano altre reazioni chimiche, comprese quelle che uccidono gli agenti patogeni dannosi.
I ricercatori invece di utilizzare costosi fotosensibilizzatori medici, hanno identificato diversi coloranti alimentari approvati dalla FDA che possono essere utilizzati per generare radicali liberi nella luce visibile. Hanno detto:
«Utilizziamo gli ultrasuoni per generare piccoli aerosol contenenti il colorante alimentare in modo che i coloranti possano galleggiare e indugiare nell’aria. Gli aerosol sono appena visibili e le loro piccole dimensioni e la breve durata alla luce fanno sì che non macchino le superfici. Abbiamo utilizzato questa tecnica per produrre un dispositivo chiamato Photodynamic Airborne Cleaner, che disinfetta i patogeni che fluttuano nell’aria, per quanto ne sappiamo, questo è il primo generatore di aerosol per terapia fotodinamica nel suo genere per la disinfezione aerea».
Perché è importante
I virus e i batteri spesso sono trasmessi attraverso l’aria, una persona infettata dalla SARS-CoV-2, il virus che causa il coronavirus Covid-19, che tossisce o starnutisce, produce goccioline contenenti virus e aerosol che fluttuano nell’aria e possono generare infezioni; a causa di questo rischio, tutti i raduni al chiuso ora sono limitati.
I ricercatori hanno detto:
«È fondamentale essere in grado di disinfettare e sanificare grandi volumi di aria interna in cui sono presenti molte persone per ridurre le possibilità di trasmissione».
Quali altre ricerche si stanno facendo in questo campo
La terapia fotodinamica è stata inizialmente dimostrata come mezzo per combattere l’infezione batterica. I radicali liberi dell’ossigeno, in particolare l’ossigeno singoletto, possono anche inattivare i virus danneggiando gli acidi nucleici, le proteine e i lipidi di cui sono composti. L’ossigeno singoletto in particolare è efficace per abbattere gli involucri lipidici che formano gusci protettivi attorno a molti virus. La maggior parte dei virus dannosi per l’uomo, tra cui la SARS-CoV-2 hanno questi involucri.
I ricercatori hanno detto:
«È nota la disponibilità di molte altre tecniche di disinfezione, ad esempio perossido di idrogeno aerosol, vapore di perossido di idrogeno, ozono, vapore e illuminazione UV-C o UV profonda. Tuttavia, questi sono più appropriati per disinfettare le superfici che disabilitare gli agenti patogeni che fluttuano nell’aria. Inoltre, possono essere pericolosi per l’uomo, ad esempio, i raggi UV profondi comunemente usati come disinfettanti, ma sono cancerogeni».
Che cosa c’è in futuro
I ricercatori si stanno preparando a collaborare con un team di ricerca federale per valutare l’efficacia del loro dispositivo Photodynamic Airborne Cleaner contro la trasmissione aerea della SARS-CoV-2. Hanno detto:
«Gli aerosol di coloranti alimentari approvati dalla FDA e la loro generazione di ossigeno a singoletto non durano a lungo, questi aerosol di coloranti si decompongono alla luce e l’ossigeno del singoletto non è generato senza luce. Tuttavia, anche se il colorante alimentare è approvato dalla FDA per il consumo, è necessario verificare la sicurezza della potenziale inalazione e dell’assunzione per via orale».