בזכות המצרים הקדמונים: נחשף פיתוח של ציפוי שקוף בעל פעילות אנטי-חיידקית מושלמת

ההתפרצות של המגפה העולמית המתמשכת של נגיף הקורונה העלתה מחדש את החשיבות של משטחים סטריליים שיכולים להרוג וירוסים וחיידקים. וירוסים כמו נגיף הקורונה, SARS-CoV-2 וכמו וירוס השפעת יכולים להדביק בני אדם דרך משטחים מזוהמים. בעיה דומה נפוצה בבתי חולים כאשר משטחים מזוהמים על ידי חיידקים פתוגניים יכולים להדביק מטופלים. תופעה זו יכולה להיות מסוכנת במיוחד כאשר למטופל יש כשל חיסוני כלשהו שבגללו הוא נמצא מלכתחילה בבית החולים. מנגד, המשטחים המזוהמים יכולים להוות סיכון לא רק בבתי חולים, אלא בכל מקום בו יש מגע של אנשים שונים בחפצים או במשטחים במרחב הציבורי. למשל, ידיות של דלתות, ברזים, משטחים שונים בתחבורה ציבורית, מקלדות ומסכי מגע.

אחד הפתרונות לבעיה זו הוא השימוש בציפוי שיכול להרוג את הוירוסים והחיידקים שבאים איתו במגע – ציפוי אנטי-ויראלי ואנטי-בקטריאלי. ציפוי שכזה יכול להוריד את כמות הפתוגנים השורדים על גבי המשטחים המזוהמים, ולעזור במניעת הדבקות של מחלות שונות בין בני אדם. בסופו של דבר, הציפויים יכולים להוביל לירידה כללית בקצב התחלואה, שעולה בשבועות האחרונים. אחד החומרים שיכולים לשמש להריגת חיידקים ווירוסים הוא נחושת. התכונות האנטי-מיקרוביאליות של נחושת היו בשימוש כבר אצל תרבויות קדומות, עוד לפני שידעו על קיומם של חיים מיקרוסקופיים. השימוש המתועד הקדום ביותר של נחושת נמצא אצל המצרים הקדמונים בפפירוס שמתוארך למאה ה-17 לפנה"ס ובו נכתב על השימוש בנחושת לחיטוי של פצעים ושל מי שתייה.

מה שעבד אצל המצרים הקדמונים יעבוד גם במחקר שלהם – כך האמינו פרופ' מיטל רכס ותלמיד הדוקטורט דניאל בועז המכון לכימיה והמרכז לננו-מדע וננו-טכנולוגיה באוניברסיטה העברית, שביצעו לאחרונה מחקר חדש במעבדתה של פרופ' רכס באוניברסיטה, במהלכו פותחה מולקולה חדשה שיכולה ליצור באופן ספונטני ציפוי דביק ושקוף, בעל פעילות אנטי-ויראלית ואנטי-בקטריאלית. המולקולה הזו היא למעשה שרשרת עם מספר קטן של חומצות אמינו, הנקראת פפטיד, והיא יכולה לקשור מתכות שונות ביניהן גם נחושת. במסגרת המחקר בוצעו בדיקות שמטרתן לכמת את מספר הווירוסים ששורדים את המגע עם המשטח המצופה במולקולה בשילוב עם נחושת. בבדיקות הללו, וירוסים מסוג bacteriophage T4 (מערכת מודל טובה לווירוסים) הונחו על גבי משטחים מצופים ומשטחי ביקורת לא מצופים, נשטפו מהם, עורבבו עם חיידקי E. coli והונחו על גבי צלחות פטרי. אם הווירוסים הצליחו לשרוד את המגע עם המשטחים, הם הרגו את החיידקים שנמצאים סביבם ויצרו אזור שקוף במושבות החיידקים שנקרא רובד נגיפי – plaque. הפלאקים שנוצרו משמשים כמדד לכמות הווירוסים ששרדו על המשטחים. נמצא כי המשטחים המצופים בעזרת המולקולה והנחושת הצליחו להרוג חמישה סדרי גודל של וירוסים יותר מאשר משטחי הביקורת הלא מצופים. למעשה, 100% מהווירוסים שהונחו על גבי המשטחים המצופים לא שרדו.

בהמשך בוצעו בדיקות דומות עבור כמות החיידקים ששורדים את המגע עם המשטחים המצופים. בבדיקות הללו חיידקי E. coli הונחו על גבי משטחים מצופים ומשטחי ביקורת לא מצופים, נשטפו מהם והונחו על גבי צלחות פטרי. החיידקים ששרדו יצרו מושבות שנספרו כמדד לכמות החיידקים ששרדו על המשטחים. במדידות הללו נמצא כי המשטחים המצופים הצליחו להרוג שישה סדרי גודל של חיידקים לעומת משטחי הביקורת, וגם כאן 100% מהחיידקים שהונחו על המשטחים המצופים לא שרדו.

בנוסף לפעילות האנטי-ויראלית ואנטי-בקטריאלית החזקה של הציפוי, יש חשיבות רבה גם לעובדה שהציפוי שקוף ולא משפיע על מראה המשטח המצופה. עובדה זו מקנה לציפוי יתרון בכך שניתן להשתמש בו על גבי משטחים שונים שאת המראה שלהם לא רוצים לשנות. למשל, מסכי מגע, מגנים שקופים לטלפונים סלולריים (נגד קורונה, לדוגמה), מחיצות שקופות במשרדים, מגני פנים, חלונות ועוד. "בימים כאלו, בהם מגפות משתוללות ברחבי העולם, ציפוי אנטי-ויראלי ואנטי-בקטריאלי יכול להוות אמצעי חשוב למלחמה בהתפשטות המגפה, למניעת זיהומים חיידקיים שיכולים לפגוע בצורה קשה במטופלים בבתי חולים, ולאפשר חזרה מהירה יותר לשגרה", סיכמו החוקרים. המחקר מומן על ידי משרד המדע.