新研究揭示紫外線如何降解冠狀病毒
SARS-CoV-2 病毒顆粒由包含病毒遺傳訊息的核酸鏈核心組成,核酸鏈被一層脂質膜包圍,膜上有蛋白質突起。每個組成部分都是感染所必需的。新研究揭示如何利用光來消滅污染物體表面的傳染性冠狀病毒顆粒。科學家對如何徹底消毒手術室等環境中的病毒(如導致COVID-19大流行的SARS-CoV-2病毒)很感興趣。
南安普敦大學的一項研究發現,紫外線雷射透過破壞SARS-CoV-2 的遺傳物質和蛋白質尖峰,有效地使其失去活性。這項發現加深了人們對基於光的病毒滅活的理解,為在傳統方法不可行的環境中採用新型消毒方法鋪平了道路。資料來源:南安普敦大學
南安普敦大學的研究人員研究了紫外線雷射如何透過影響這些關鍵成分來摧毀病毒。透過使用兩種不同波長的專用紫外線激光,科學家們能夠確定每種病毒成分在強光下是如何降解的。他們發現基因組材料對降解非常敏感,而蛋白質尖峰則失去了與人類細胞結合的能力。
紫外線包括UVA、UVB 和UVC 光。從太陽照射到地球表面的頻率低於280 奈米的紫外線很少。南安普敦的研究團隊在研究中使用的正是這種較少研究的紫外線,因為它具有消毒特性。紫外線會被不同的病毒成分強烈吸收,包括遺傳物質(約260 奈米)和蛋白質尖峰(約230 奈米),因此研究小組選擇了266 奈米和227 奈米的雷射頻率用於該專案。
由蘇梅特-馬哈詹(Sumeet Mahajan)教授領導的南安普敦大學科學家與雷射器製造商M Squared Lasers 的科學家密切合作,共同撰寫的研究報告發表在美國化學學會期刊《ACS Photonics》上。研究團隊發現,266 奈米光在低功率下會造成RNA損傷,影響病毒的遺傳訊息。266 奈米光也破壞了SARS-CoV-2 棘突蛋白的結構,透過分解二硫鍵和芳香族胺基酸降低了其與人體細胞結合的能力。
227 奈米波長的光對RNA 損傷的誘導作用較弱,但對透過氧化(一種涉及氧氣的化學反應)破壞蛋白質的作用較強,因為氧化會使蛋白質結構解體。重要的是,SARS-CoV-2 是RNA 病毒中基因組最大的病毒之一。這使它對基因組損傷特別敏感。
馬哈詹教授說:”光滅活空氣傳播的病毒為我們的公共場所和敏感設備的消毒提供了一種多功能工具,否則傳統方法可能難以消除這些場所和設備的污染。現在我們了解了病毒中的分子成分對光滅活的不同敏感性,這為我們提供了精細調整消毒技術的可能性。”
光基失活技術之所以受到廣泛關注,是因為它的應用範圍很廣,而傳統的液基失活方法並不適用。現在,人們對失活機制有了更深入的了解,這是推廣該技術的重要一步。
編譯來源:ScitechDaily