研究人員開發出了一種表面覆蓋有奈米級尖刺的矽表面，它能有效地刺穿並消滅一種導致呼吸道疾病（尤其是嬰幼兒呼吸道疾病）的常見病毒，有效率高達96%。這項技術可用於保護研究人員、醫務工作者和病人免受病毒傳播。

在人類副流感病毒（HPIV）的四種病毒株中，HPIV-3 的毒性最強，可導致嬰幼兒支氣管炎、氣管炎或肺炎。 HPIV-3 感染每年都會季節性爆發，病毒會透過空氣傳播或直接間接接觸受污染的表面傳播。

目前還沒有疫苗或抗病毒藥物可以預防或治療HPIV-3 感染，因此保持一般衛生和表面衛生成為當務之急。現在，西班牙羅維拉-伊-維爾吉利大學（URV）和澳洲皇家墨爾本理工大學（RMIT University）的研究人員合作開發了一種具有驚人病毒殺滅特性的加標矽表面。

受蜻蜓翅膀的啟發，皇家墨爾本理工大學的研究人員已經證明了使用鈦製成的奈米級尖刺”機械殺菌”表面刺殺抗生素超級細菌的功效。同樣，鮑林對擁有抗菌翅膀的昆蟲也很熟悉。他說：”蜻蜓或蟬等昆蟲的翅膀具有奈米結構，可以刺穿細菌和真菌。”

但病毒不同。它們比細菌更小，因此用於殺死它們的奈米釘也需要更小。雖然重金屬及其衍生物的抗病毒特性已被深入研究，但由於金屬離子的釋放和活性氧的產生會破壞薄膜和蛋白質，病毒被認為是失去活性的。因此，在目前的研究中，研究人員選擇使用摻硼矽片。

該研究的通訊作者之一弗拉基米爾-鮑林（Vladimir Baulin）說：”在這種情況下，我們使用矽，因為它在技術上沒有其他金屬那麼複雜。”

為了製造出尖銳的表面，他們使用了等離子體反應離子蝕刻法，這種過程利用化學反應等離子體去除沉積在晶片上的材料，使研究人員能夠微調奈米尖峰的高度和間距。最後形成的表面佈滿了2 納米厚的尖刺–3 萬個尖刺可以塞進人的頭髮裡–僅高290 納米。 HPIV-3 病毒顆粒的直徑介於100 奈米到420 奈米之間。

在掃描電子顯微鏡（SEM）下檢查了與HPIV-3 培養1、3 和6 小時的表面，結果表明，在未添加尖刺的矽表面上培養6 小時後，病毒顆粒仍保持通常的形狀。然而，在加有尖刺的表面上，HPIV-3 顆粒的形狀受到了影響；培養1 小時和3 小時後，尖刺的鋒利尖端穿透了顆粒並使其變形。六小時後，顆粒變癟。在每個時間點，奈米釘矽表面上的感染性病毒顆粒都有顯著下降：一小時後下降74%，三小時後下降85%，六小時後下降96%。

在對細菌進行測試時，研究人員發現奈米尖刺對它們也是致命的。它們能破壞兩種常見的醫院感染相關細菌–綠膿桿菌和金黃色葡萄球菌（”金色葡萄球菌”）的細胞，不過效果沒有對HPIV-3 那麼大。培養18 小時後，發現無法存活的綠膿桿菌和金黃色葡萄球菌的比例分別為15%和25%。

研究結果證明了使用矽奈米釘作為殺病毒劑的有效性。研究人員預計，這項技術將應用於存放具有潛在危險的生物材料的實驗室和醫療中心，使這些環境對研究人員、醫務工作者和病人更加安全。

該研究發表在《ACS Nano》雜誌。