大連化物所成功研發可吸附滅活新型冠狀病毒的催化材料

  

[video:冠狀病毒final]

 

  近期,新型冠狀病毒感染的肺炎疫情影響整個世界,給人類正常活動帶來了巨大影響。病毒的種類繁多,結構和組成特征相似且相對明確,但從化學的觀點看,病毒所包含的蛋白質、核糖核酸、脂肪膜等生物大分子沒有一般的有機物小分子穩定,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、氧化還原性等化學特性,實現對病毒的吸附和滅活在理論上是可行的。

  在此設計理念指導下,我所于近日成功研發出可吸附滅活新型冠狀病毒的催化材料。安徽省疾病預防控制中心(以下簡稱“安徽CDC”)進行的病毒滅活實驗結果表明,該材料具有直接吸附滅活新型冠狀病毒的作用,滅活效率達到96.5%至99.9%。在安徽CDC實驗環境中,新型冠狀病毒的濃度為5微克/毫升,遠高于實際生活場景中的病毒致病濃度。此類固體催化材料無毒,且不溶于水及有機溶劑,可以制成顆粒或擔載于各種載體之上,有望廣泛應用于抗疫產品及日常空氣及水凈化用品上,實現對病毒的吸附滅活,提高防護水平。

  早在2003年初SARS病毒肆虐期間,我所就提出了利用吸附和催化原理滅活SARS病毒的設想,并緊急調集催化、生物分析與檢測的相關研究力量,聯合大連醫科大學病毒實驗室,組成聯合攻關團隊,發揮學科交叉優勢,開展材料設計合成、篩選、細胞毒性及滅活病毒性能等方面的系統研究;按催化劑設計理念快速合成了一百多種無機多孔固體材料,并從中選擇典型樣品,經多次副流感病毒滅活實驗驗證后,最終送交軍事醫學科學院進行SARS病毒滅活實驗,證實所選材料具有直接吸附和滅活SARS病毒的作用。另外,經大連醫科大學檢測,該類材料對人腺病毒Ⅰ型、Ⅴ型和人皰疹病毒Ⅰ型等也有明顯的抑制作用。相關工作發表在《催化學報》《色譜》及《中國病毒學》等雜志。這也是國內外最早利用催化材料滅活SARS病毒的報道。雖然該項研究快速達到了預期目標,但也正是SARS疫情迅速結束的時候,因此并沒有真正在抗擊SARS疫情中發揮作用。

  近期引起大規模疫情爆發的新型冠狀病毒,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。我所敏銳地在第一時間重啟17年前的工作,迅速組建各領域聯合交叉攻關團隊,在前期工作基礎上,升級技術手段,克服重重困難,重點對催化材料批量制備技術和材料吸附滅活病毒性能與機理開展研究。目前已完成單批次百公斤以上催化材料生產,具備噸級以上生產能力。

  研究團隊還基于空氣凈化、人身防護等不同場景開展了該類催化材料的應用研究,完成了蜂窩狀、金屬網狀及無紡布等載體的擔載及成型技術與工藝開發,為實現該材料在空氣過濾與凈化、口罩等產品上的應用打下基礎。目前,研究團隊正積極尋找合作企業聯合進行相關產品的開發,以便盡快投入到實際應用中,助力我國和世界打贏新冠病毒肺炎疫情防控阻擊戰。

  該防疫科技攻關項目得到了中國科學院臨床研究醫院(合肥)應對疫情防控科技攻關指揮部、中國科學院、中國工程院、大連醫科大學的大力支持。(文/馬磊、許磊、樸海龍、陳維東、王永進 圖/陳維東)

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