近期,新型冠狀病毒感染的肺炎疫情影響整個(gè)世界,給人類正?;顒?dòng)帶來(lái)了巨大影響。病毒的種類繁多,結(jié)構(gòu)和組成特征相似且相對(duì)明確,但從化學(xué)的觀點(diǎn)看,病毒所包含的蛋白質(zhì)、核糖核酸、脂肪膜等生物大分子沒(méi)有一般的有機(jī)物小分子穩(wěn)定,易于水解或氧化失活。因此,基于固體材料的吸附性能、酸堿性、氧化還原性等化學(xué)特性,實(shí)現(xiàn)對(duì)病毒的吸附和滅活在理論上是可行的。
此設(shè)計(jì)理念指導(dǎo)下,大連化物所于近日成功研發(fā)出可吸附滅活新型冠狀病毒的催化材料。安徽省疾病預(yù)防控制中心(以下簡(jiǎn)稱“安徽CDC”)進(jìn)行的病毒滅活實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該材料具有直接吸附滅活新型冠狀病毒的作用,滅活效率達(dá)到96.5%至99.9%。在安徽CDC實(shí)驗(yàn)環(huán)境中,新型冠狀病毒的濃度為5微克/毫升,遠(yuǎn)高于實(shí)際生活場(chǎng)景中的病毒致病濃度。此類固體催化材料無(wú)毒,且不溶于水及有機(jī)溶劑,可以制成顆?;驌?dān)載于各種載體之上,有望廣泛應(yīng)用于抗疫產(chǎn)品及日常空氣及水凈化用品上,實(shí)現(xiàn)對(duì)病毒的吸附滅活,提高防護(hù)水平。
早在2003年初SARS病毒肆虐期間,大連化物所就提出了利用吸附和催化原理滅活SARS病毒的設(shè)想,并緊急調(diào)集催化、生物分析與檢測(cè)的相關(guān)研究力量,聯(lián)合大連醫(yī)科大學(xué)病毒實(shí)驗(yàn)室,組成聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊(duì),發(fā)揮學(xué)科交叉優(yōu)勢(shì),開(kāi)展材料設(shè)計(jì)合成、篩選、細(xì)胞毒性及滅活病毒性能等方面的系統(tǒng)研究;按催化劑設(shè)計(jì)理念快速合成了一百多種無(wú)機(jī)多孔固體材料,并從中選擇典型樣品,經(jīng)多次副流感病毒滅活實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證后,最終送交軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院進(jìn)行SARS病毒滅活實(shí)驗(yàn),證實(shí)所選材料具有直接吸附和滅活SARS病毒的作用。另外,經(jīng)大連醫(yī)科大學(xué)檢測(cè),該類材料對(duì)人腺病毒Ⅰ型、Ⅴ型和人皰疹病毒Ⅰ型等也有明顯的抑制作用。相關(guān)工作發(fā)表在《催化學(xué)報(bào)》《色譜》及《中國(guó)病毒學(xué)》等雜志。這也是國(guó)內(nèi)外最早利用催化材料滅活SARS病毒的報(bào)道。雖然該項(xiàng)研究快速達(dá)到了預(yù)期目標(biāo),但也正是SARS疫情迅速結(jié)束的時(shí)候,因此并沒(méi)有真正在抗擊SARS疫情中發(fā)揮作用。
近期引起大規(guī)模疫情爆發(fā)的新型冠狀病毒,與SARS病毒同屬冠狀病毒科,且二者基因組序列有較高的相似度。大連化物所敏銳地在第一時(shí)間重啟17年前的工作,迅速組建各領(lǐng)域聯(lián)合交叉攻關(guān)團(tuán)隊(duì),在前期工作基礎(chǔ)上,升級(jí)技術(shù)手段,克服重重困難,重點(diǎn)對(duì)催化材料批量制備技術(shù)和材料吸附滅活病毒性能與機(jī)理開(kāi)展研究。目前已完成單批次百公斤以上催化材料生產(chǎn),具備噸級(jí)以上生產(chǎn)能力。
研究團(tuán)隊(duì)還基于空氣凈化、人身防護(hù)等不同場(chǎng)景開(kāi)展了該類催化材料的應(yīng)用研究,完成了蜂窩狀、金屬網(wǎng)狀及無(wú)紡布等載體的擔(dān)載及成型技術(shù)與工藝開(kāi)發(fā),為實(shí)現(xiàn)該材料在空氣過(guò)濾與凈化、口罩等產(chǎn)品上的應(yīng)用打下基礎(chǔ)。目前,研究團(tuán)隊(duì)正積極尋找合作企業(yè)聯(lián)合進(jìn)行相關(guān)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā),以便盡快投入到實(shí)際應(yīng)用中,助力我國(guó)和世界打贏新冠病毒肺炎疫情防控阻擊戰(zhàn)。