De moderne geschiedenis heeft bewezen dat luchtweginfecties niet mogen worden onderschat. Nu kan een nieuwe spuitbare coating, aangebracht op standaard luchtfilters, ons een voorsprong geven in de strijd tegen de ziekteverwekkers die deze ziekten veroorzaken.

Mazelen, griep, SARS, MERS... wanneer je aan een grote infectieziekte denkt, is het waarschijnlijk een ziekteverwekker die via de lucht wordt verspreid. Momenteel zijn COVID-19 en tuberculose de dodelijkste infectieziekten ter wereld, en beide ziekten worden via de lucht overgedragen. Om het risico op verspreiding van ziekten onder de bevolking te verminderen, is het daarom van het grootste belang om oplossingen te ontwikkelen die infectieuze ziektekiemen uit de lucht kunnen verwijderen.

Daarom werkten onderzoekers in Spanje samen met de Spaanse luchtfilterfabrikant Venfilter om te onderzoeken of een spray-on coating de ziekteresistentie van in de handel verkrijgbare luchtfilters zou kunnen verbeteren.

Het team probeerde drie metaalverbindingen: zilveroxide, koperoxide en zinkoxide. Ze creëerden elk een spray met daarin nanodeeltjes van deze verbindingen en spoten deze op het filter. Ze ontdekten dat zowel zilveroxide- als koperoxidesprays meer dan 99% antivirale activiteit hadden, waarbij zilveroxidespray ook de bacteriegroei binnen 24 uur na het onderzoek volledig voorkwam. Ze ontdekten ook dat de spray geen invloed had op het vermogen van het filter om andere deeltjes op de juiste manier uit de lucht te verwijderen.

Het meest bemoedigend was dat de auteurs ontdekten dat zowel de gebruikte AgO- als de CuO-complexen volledige antivirale activiteit hadden (meer dan 99%), waarbij het AgO-filterextract ook de groei van de doelbacteriën volledig verhinderde tijdens de in het onderzoek gemeten incubatieperiode van 24 uur.

De onderzoekers denken dat de coating effectief zou kunnen zijn tegen een verscheidenheid aan ziekteverwekkers in de lucht, maar in dit onderzoek concentreerden ze zich in het bijzonder op twee: Streptococcus pneumoniae en Pseudomonas aeruginosa.

"Diplococcus pneumoniae en Pseudomonas aeruginosa worden beschouwd als een van de vijf belangrijkste bacteriële pathogenen die wereldwijd de dood veroorzaken", zegt co-auteur van het onderzoek, Mónica Echeverry-Rendón. "Streptococcus pneumoniae is een belangrijke veroorzaker van door de gemeenschap verworven bacteriële pneumonie, acute otitis media bij kinderen en niet-epidemische meningitis. Pseudomonas aeruginosa wordt vaak geassocieerd met terugkerende exacerbaties van chronische infecties bij patiënten met cystische fibrose en bronchiëctasieën."

We hebben de antivirale effecten van metaaloxiden gezien in bioactief glas en door warmte geactiveerde procedures die zijn ontworpen om biofilms te verstoren, evenals een door licht geactiveerde folie die wordt gebruikt om de effectiviteit van HEPA-luchtfilters bij het vernietigen van schadelijke bacteriën te verbeteren. Net als bij deze geavanceerde technologieën moeten nieuwe spuitcoatings verder worden ontwikkeld voordat ze commercieel kunnen worden gebruikt.

"Hoewel de tot nu toe bereikte resultaten op wetenschappelijk niveau aanzienlijk zijn, is er nog een lange weg te gaan voordat commercialisering op industrieel niveau plaatsvindt", aldus Echeverry-Rendón. "Verschillende aspecten moeten in overweging worden genomen bij toekomstige werkzaamheden en verdere tests... om een ​​volledige karakterisering van het coatingeffect en de filterprestaties in de loop van de tijd mogelijk te maken met behulp van filterprototypes op ware grootte met afdichtingsframes."

Het huidige onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Chemistry and Physics of Materials.