UCLA-Forschung zeigt, dass kaltes Plasma das Coronavirus auf gewöhnlichen Oberflächen in Sekunden abtöten kann

Das neuartige Coronavirus kann auf Oberflächen zig Stunden lang infektiös bleiben, daher ist der Fortschritt ein wichtiger Durchbruch, der dazu beitragen kann, die Ausbreitung des Virus zu verlangsamen.

„Dies ist ein wirklich aufregendes Ergebnis, das das Potenzial von kaltem atmosphärischem Plasma als sichere und wirksame Methode zur Bekämpfung der Übertragung des Virus zeigt, indem es auf einer Vielzahl von Oberflächen abgetötet wird“, sagte Studienleiter Richard Wirz, Professor für Maschinenbau und Luft- und Raumfahrttechnik an der UCLA Samueli School of Engineering.

Plasma, nicht zu verwechseln mit Blutplasma, ist ein elektrisch geladenes Gas, das als vierter Aggregatzustand bekannt ist (fest, flüssig und gasförmig sind die anderen), wobei Elektronen und geladene Ionen seinen Hauptbestandteil darstellen.

Die Forscher erzeugten das Plasma, indem sie Luft und Argongas – ein übliches, ungiftiges Gas – einem starken elektrischen Feld über Elektroden in einem von einem 3D-Drucker hergestellten Sprühstrahl aussetzten. Das resultierende ionisierte, atmosphärische Kaltplasma bleibt bei Raumtemperatur stabil.

Das Team benutzte den Strahl, um mit SARS-CoV-2-Kulturen durchsetzte Kunststoff-, Metall-, Karton- und Lederoberflächen zu besprühen. Der Jet ionisierte die umgebende Luft, verwandelte sie in kaltes atmosphärisches Plasma und tötete den größten Teil des Virus nach 30 Sekunden ab. Das Team sah ähnliche Ergebnisse mit Baumwolle aus Gesichtsmasken. Leder von einem Basketball, Fußball und Baseball wurde eingeschlossen, um die Wirksamkeit bei der Desinfektion von Sportgeräten zu testen und die raue und faltige Oberfläche der Haut zu simulieren.

Kaltes Plasma hat sich bereits in Forschungsstudien als wirksam bei der Krebsbehandlung, Wundheilung, Desinfektion von Dentalinstrumenten und anderen Anwendungen erwiesen.

Ein wichtiger Vorteil von Plasma besteht darin, dass es auf einer Vielzahl von Oberflächen sicher verwendet werden kann, ohne diese zu beschädigen, während Behandlungen mit Chemikalien und UV-Licht auf porösen Oberflächen wie Karton und Haut nicht ohne Beschädigung effektiv angewendet werden können.

Ein weiterer Vorteil sind die geschätzten geringeren Kosten für Verbrauchsmaterialien im Vergleich zu herkömmlichen chemischen Desinfektionsmitteln. Die Forscher arbeiten mit Campus-Einheiten an der UCLA zusammen, um das System weiter zu testen.

„Diese umweltfreundliche, innovative Technologie könnte eingesetzt werden, um die Übertragung von SARS-CoV-2 in Krankenhäusern, Verkehrsmitteln und Sporteinrichtungen zu verhindern“, sagte Studienkoautor Vaithi Arumugaswami, außerordentlicher Professor für molekulare und medizinische Pharmakologie an der David Geffen Medizinische Fakultät der UCLA.

Laut Wirz könnte kaltes Plasma in Erwartung weiterer Studien sogar ein potenzieller Kandidat sein, um das Coronavirus in der Luft abzutöten.

Hauptautor der Studie ist Zhitong Chen, ein Postdoktorand in der Forschungsgruppe von Wirz, die ein breites Spektrum an plasmabasierter Forschung durchführt, von Antrieben bis hin zu Fusionsmaterialien.

Der wissenschaftliche Mitarbeiter der UCLA, Gustavo Garcia, ein Mitglied der Forschungsgruppe von Arumugaswami, ist ebenfalls Autor des Artikels.

Die Forschung wurde teilweise vom Office of Scientific Research der Air Force unterstützt, mit zusätzlicher Unterstützung von der Geffen School of Medicine und dem Broad Stem Cell Research Institute.

Die Forscher haben auch ein UCLA-basiertes Startup namens uPlasma gegründet, um das Potenzial der Technologie weiter zu erforschen.

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