Arum Han, professore presso il Dipartimento di Ingegneria Elettrica e Informatica della Texas A&M University, e i suoi collaboratori hanno progettato un sistema sperimentale, ha già dimostrato che l’esposizione del coronavirus SARS-CoV-2 (che causa la malattia da coronavirus Covid-19) a una temperatura molto elevata, anche se applicata per meno di un secondo, può essere sufficiente per neutralizzare il virus in modo che non possa più infettare un altro ospite umano.
L’applicazione di calore per neutralizzare il coronavirus Covid-19 è stata già dimostrata, ma in studi precedenti le temperature venivano applicate da 1 a 20 minuti, una soluzione non pratica perché utilizzare il calore per un lungo periodo di tempo è difficile e costoso.
Arum Han e il suo team hanno ora dimostrato che il trattamento termico per meno di un secondo inattiva completamente il coronavirus, fornendo una possibile soluzione per mitigare la diffusione in corso del coronavirus Covid-19, in particolare attraverso la trasmissione aerea a lungo raggio. La loro ricerca è stata pubblicata nella rivista Biotechnology & Bioengineering.
Medistar Corporation ha contattato la leadership e i ricercatori del College of Engineering nella primavera del 2020 per collaborare ed esplorare la possibilità di applicare calore per un breve periodo di tempo per uccidere il coronvirus Covid-19.
Arum Han e il suo team subito dopo si sono messi al lavoro, hanno costruito un sistema per indagare sulla fattibilità di tale procedura. Il loro processo funziona riscaldando una sezione di un tubo di acciaio inossidabile, attraverso il quale è fatta passare la soluzione contenente il coronavirus Covid-19: ad alta temperatura e quindi raffreddando la sezione immediatamente dopo, questa configurazione sperimentale consente di riscaldare il coronavirus che attraversa il tubo solo per un periodo di tempo molto breve.
Il team attraverso questo rapido processo termico ha scoperto che il coronavirus Covid-19 era completamente neutralizzato in un tempo significativamente più breve di quanto precedentemente ritenuto possibile. I loro risultati iniziali sono stati rilasciati entro due mesi dagli esperimenti di prova di fattibilità.
Arum Han ha spiegato che se la soluzione è riscaldata a quasi 72° C per circa mezzo secondo, può ridurre la quantità del virus nella soluzione, di 100.000 volte, il che è sufficiente per neutralizzare il virus e prevenirne la trasmissione. Ha detto:
«Il potenziale impatto è enorme. Ero curioso di sapere quante alte temperature possiamo applicare in un breve lasso di tempo e di vedere se possiamo effettivamente disattivare il coronavirus Covid-19 con un tempo molto breve, e se una simile strategia di neutralizzazione del coronavirus basata sulla temperatura funzionerebbe o no da un punto di vista pratico».
Il trattamento termico al di sotto del secondo evidenziato in questa ricerca, non solo è una soluzione più efficiente e pratica per fermare la diffusione del coronavirus Covid-19 attraverso l’aria, ma consente anche l’implementazione di questo metodo nelle strutture esistenti, come i sistemi di riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell’aria. I ricercatori hanno detto che può anche portare a potenziali applicazioni con altri virus, come il virus dell’influenza, che si diffondono anche attraverso l’aria.
Arum Han e i suoi collaboratori si aspettano che questo metodo di inattivazione termica possa essere ampiamente applicato e avere un vero impatto globale. Arum Han ha detto:
«L’influenza è meno pericolosa ma ogni anno si rivela comunque mortale, quindi se il nostro progetto può portare allo sviluppo di un sistema di purificazione dell’aria, sarebbe un risultato enorme, non solo con il coronavirus, ma in generale per altri virus trasportati dall’aria».
I ricercatori in futuro hanno progettato di costruire un chip di test su scala microfluidica, permetterà loro di trattare termicamente i virus per periodi di tempo molto brevi, per esempio, decine di millisecondi, con la speranza di identificare una temperatura che permetterà di inattivare il virus anche con un tempo di esposizione così breve.