Di antara banyak cabaran yang kita hadapi dengan penyebaran COVID-19 adalah kemampuan coronavirus untuk bertahan di permukaan untuk masa yang lama.
Walaupun kita dapat menghapuskan sesuatu dengan berkesan atau mensterilkannya dengan alkohol, bagaimana dengan permukaan yang lebih halus seperti kadbod?
Walaupun di atmosfera, SARS-CoV-2 dapat bertahan hingga beberapa jam; pada kadbod boleh bertahan hingga 24 jam, dan zarah-zarah yang boleh didapati dijumpai pada plastik dalam masa tiga hari setelah tercemar.
Para saintis dari pelbagai disiplin melabur sumber daya mereka yang sangat besar untuk memerangi wabak tersebut. Kini pasukan yang diketuai oleh jurutera Jitong Chen dari UCLA mungkin telah menemui jalan penyelesaian. Mereka baru saja menunjukkan kemampuan plasma dingin untuk membunuh virus di berbagai permukaan tanpa merosakkan bahan.
“Semua yang kami gunakan berasal dari udara,” jelas jurutera aeroangkasa Richard Wirtz. 'Udara dan elektrik: Ini adalah prosedur yang sangat sihat tanpa kesan sampingan.'
Plasma, yang paling sedikit dikaji dari empat keadaan jirim (tiga yang lain adalah pepejal, cair dan gas), secara semula jadi muncul di atmosfera atas. Ia terbentuk apabila elektron melepaskan dari atomnya (menjadikan atom bermuatan positif) dan bersama-sama membuat sup zarah bermuatan yang tidak stabil dan oleh itu lebih reaktif daripada keadaan gas setara mereka.
Plasma sejuk telah terbukti berfungsi melawan bakteria tahan dadah. Ia mengganggu struktur permukaan dan DNA mereka tanpa merosakkan tisu manusia. Malah berfungsi melawan sel barah.
Chen, Wirtz dan rakan-rakannya telah mengembangkan dan 3D mencetak alat jet plasma atmosfera yang menggunakan gas argon, unsur lengai dan stabil yang merupakan salah satu gas yang paling biasa di udara kita. Peranti menghantar elektron pecutan melalui gas, memisahkan atom gas dari elektron luar ketika bertembung; hanya memerlukan 12 watt kuasa berterusan untuk beroperasi.
(Chen et al, Fizik Bendalir, 2020).
Pasukan ini mengarahkan aliran zarah reaktif suhu bilik yang hampir ke permukaan yang tercemar, mendedahkannya kepada arus elektrik, atom dan molekul yang terisi (ion), dan sinaran UV.
Mereka menguji kesan plasma pada enam permukaan, termasuk kadbod, kulit, plastik dan logam, dan mendapati bahawa di setiap permukaan, sebahagian besar zarah virus tidak aktif setelah hanya 30 saat. Tiga minit bersentuhan dengan plasma memusnahkan virus sepenuhnya.
Para penyelidik percaya bahawa ion reaktif oksigen dan nitrogen, yang terbentuk oleh interaksi plasma dengan udara, memusnahkan zarah virus; ketika mereka menguji plasma berbahan helium, yang menghasilkan lebih sedikit atom jenis ini, ia terbukti tidak berkesan walaupun setelah lima minit digunakan.
Apabila zarah-zarah bermuatan terkumpul di permukaan virion, mereka dapat merosakkan cangkangnya kerana daya elektrostatik yang menyebabkan pecahnya. Ion juga boleh memutuskan ikatan penting secara struktural, seperti ikatan antara dua atom karbon, karbon dan oksigen, dan atom karbon dan nitrogen.
Eksperimen mengenai kesan plasma terhadap bakteria dan virus telah menunjukkan bahawa kerosakan pada sampul luar virus dapat merangkumi protein yang penting untuk mengikat sel.
“Hasilnya juga menunjukkan bahawa plasma sejuk harus diuji untuk tidak aktif SARS-CoV-2 yang ditanggung oleh aerosol,” tulis Wirtz dan rakan-rakan dalam makalah mereka.
“Ini baru permulaan,” kata Wirtz. “Kami yakin dan mempunyai harapan tinggi untuk plasma di masa depan.”
Penyelidikan ini diterbitkan dalam jurnal Physics of Fluids.
Sumber: Foto: (Kovalova Z. et al.).
