הציפויים החדשים יכילו ננו-חלקיקים של יוני מתכת ופולימרים אנטי-נגיפיים ואנטי-בקטריאליים
קבוצת המחקר הוקמה במסגרת כוח הפעולה המחקרי למאבק בקורונה, שהקים נשיא האוניברסיטה, במסגרתו הוחלט על הסטת משאבי מחקר בכדי למצוא פתרונות מהירים לבעיות השונות שמייצרת מגפת הקורונה
הפיתוח זכה בתמיכה של הרשות לחדשנות במסגרת קול קורא להתמודדות עם נגיף הקורונה
נגיף הקורונה, SARS-CoV-2, שאחראי למגיפת ה-Covid-19 הנוכחית, עובר מאדם לאדם בעיקר באמצעות טיפות נשימתיות, אך ידוע גם שהנגיף נותר יציב על משטחים שונים במשך ימים. עדות ראשונה לכך התקבלה ב”ספינת הקורונה”, שם נמצאו שרידים פעילים על משטחים בספינה – גם 17 ימים אחרי שהספינה פונתה. לאור אפשרות הפצת הנגיף לאחר מגע במשטח מזוהם, יש חשיבות בחיטוי משטחים בעלי פוטנציאל זיהום גבוה, כמו ידיות, לחצנים או מעקות בשטחים ציבוריים בכלל, ובבתי חולים ומרפאות בפרט. אולם מוצרי החיטוי הקיימים מבוססים לרוב על חומרים כימיים כגון סודיום היפוכלוריט (אקונומיקה) הרעיל לבני אדם ואלכוהול, אשר פעילותם רגעית ויעילה אך ורק עד לחשיפה הבאה של המשטח לנגיף.
פרופ’ אנג’ל פורגדור מהמחלקה לאימונולוגיה, ביולוגיה של תא וגנטיקה באוניברסיטת בן-גוריון והמכון הלאומי לביוטכנולוגיה בנגב (NIBN) וד”ר מארק שוורצמן מהמחלקה להנדסת חומרים באוניברסיטת בן-גוריון, מפתחים ציפוים חדשים למשטחים שיפעלו לטווח ארוך ויכילו ננו-חלקיקים של יוני מתכת ופולימרים בטוחים לשימוש ובעלי פעילות אנטי-נגיפית ואנטי-חיידקית.
מתכות מסוימות יכולות להיות קטלניות עבור נגיפים וחיידקים, אפילו בכמויות קטנות, אך יחד עם זאת אינן רעילות לאדם. בניסויי היתכנות, שנערכו במעבדות החוקרים, נבדקה ההשפעה של משטחים מצופים בננו-חלקיקים של מתכות שונות על יכולת ההדבקה של תאי הומניים על ידי נגיפים ממשפחת הלנטי, שאליה משתייך נגיף ה-HIV. הממצאים העלו שמשטח מצופה בננו-חלקיקים של נחושת מנע באופן בולט את ההידבקות של התאים על ידי הנגיף. הניסויים האלו, שנמשכים באינטנסיביות, מראים כי לננו-חלקיקים של נחושת יש פוטנציאל עצום למניעת הידבקות בנגיף קורונה SARS-CoV-2 דרך משטחים.
על סמך ממצאים אלו, מפתחים החוקרים ציפוים אנטי-נגיפיים שניתן יהיה למרוח או לרסס על משטחים. הציפויים מבוססים על פולימרים, אשר הינם חומרי גלם למוצרי פלסטיק וצבעים, שיכילו בתוכם ננו-חלקיקים של נחושת ומתכות אחרות. הננו-חלקיקים המוחבאים בתוך הפולימר יאפשרו שחרור מבוקר של יוני מתכת אל פני השטח של הציפוי. מחקרים מראים שליונים האלו יש אפקט אנטי-נגיפי חזק, שמתבטא ביכולת לחסל נגיפים שנספגים על המשטח. מכיוון שהשחרור של היונים הוא איטי מאוד, ציפוי כזה יהיה יעיל למשך זמן רב – שבועות ואף חודשים, והוא יוריד את יכולת ההדבקה של הנגיפים על גבי המשטח ביותר מפי 10.
פעילות המחקר של פרופ’ פורגדור וד”ר שוורצמן היא חלק מכוח הפעולה המחקרי למאבק בקורונה, שהקים נשיא האוניברסיטה – פרופ’ דניאל חיימוביץ. במסגרת הפעילות הוחלט על הסטת משאבי מחקר בכדי למצוא פתרונות מהירים לבעיות השונות שהקורונה מייצרת. ההמצאה זכתה לתמיכה של הרשות לחדשנות במסגרת קול קורא לפיתוחים להתמודדות עם נגיף הקורונה. הפרויקט הוא אחד מתוך 27 הגשות של BGN Technologies, חברת הטכנולוגיות של אוניברסיטת בן-גוריון, המבוססות על המצאות חדשניות ומגוונות של חוקרי האוניברסיטה והמכון הלאומי לביוטכנולוגיה למניעה, אבחון וטיפול בנגיף בתגובה לקול קורא של הרשות לחדשנות.
פרופ’ אנג’ל פורגדור, אמר, “מהלך ההדבקה של הנגיף הנוכחי ואחרים אינו רק בהדבקה טיפתית, אלא נראה שהוא גם עובר דרך משטחים שונים המשמשים כתחנת ביניים בהדבקה מאדם לאדם. יתרה מזאת, מחקרים מראים שהנגיף עמיד על משטחים שונים לפרקי זמן ארוכים, של ימים ואף יותר. משום כך, ברור הצורך בפיתוח ציפויים אנטי-נגיפיים עמידים לאורך זמן, שניתן יהיה למרוח או לרסס על המשטח, ממש כמו צבע או לקה, ושימנעו העברה של הנגיף בין אנשים. משטחים אלו יכולים לכלול ידיות, לחצנים, מזוזות, מעקות או כל משטח ציבורי שמהווה סכנה מוגברת, בפרט במקומות בהם יש ריכוז גבוה של נשאים פוטנציאליים, כמו בתי חולים או מרפאות. חשוב לזכור שהציפויים שאנחנו מפתחים יהיו יעילים לא רק כנגד נגיף הקורונה, אלא גם כנגד נגיפים אחרים, כפי שמראים מחקרי ההיתכנות שלנו, ואף כנגד חיידקים, כך שהשימוש בהם יהיה רלוונטי ליישומים נרחבים”.
דר’ מארק שוורצמן, ציין, “בעוד שחיטוי משטחים כיום מבוסס לרוב על חומרים רעילים לבני אדם, כמו אקונומיקה, או חומרים שמתנדפים בקלות בהיותם מבוססים על אלכוהול, הציפוי שאנחנו מפתחים מבוסס על מתכות שרעילות לנגיפים או חיידקים אך ידידותיות לחלוטין לשימוש בני אדם. יש לציין, שעד כה שימוש במתכות אלו ביישומים אנטי-נגיפיים היה כרוך באתגרים רבים הנובעים מהטבע של המתכות עצמן, כגון הנטייה של נחושת להתחמצן ולעבור קורוזיה. השימוש בננו-חלקיקים מספק מענה לאתגרים אלו. יתרון בולט נוסף של ננו-חלקיקים הוא יחס שטח לנפח גדול במיוחד – כך ניתן לקבל שטח אנטי-נגיפי יעיל מכמות יחסית קטנה של המתכת. בנוסף, ננו-חלקיקים של מתכת אנטי-נגיפית יכולים להיות מוטמעים בקלות בתוך פולימר שיוכל לצפות את המשטחים הרלוונטיים לאורך זמן”.
ג’וש פלג, מנכ”ל, BGN Technologies, “הצורך בפיתוח ציפויים אנטי-נגיפיים עלה בצורה משמעותית בתקופה האחרונה עם התפרצות נגיף ה- SARS-CoV-2, והצורך הזה צפוי להישאר גבוה גם לאחר סיום המגיפה, עקב המודעות המתפתחת לנושא. כמו כן, המוצר יהיה יעיל כציפוי אנטי-ויראלי ואנטי-חיידקי כללי. המוצר יכול להיות משווק לשווקים רפואיים, כחומר אנטי פתוגני במקומות מרובי זיהומים נגיפיים וחיידקיים, כגון בתי חולים, אך גם יתאים לשימוש ביתי, ולשימוש במקומות ציבוריים הומי אדם כגון בתי ספר, נמלי תעופה, תחבורה ציבורית ואולמות קולנוע. בימים אלה אנו רואים התגייסות רחבה ושילוב כוחות של הדיספלינות השונות בתוך האקדמיה על מנת למצוא פתרונות להתמודדות עם אתגרים בריאותיים, כלכליים וכמובן החזרה לשגרה כשתגיע בעקבות שוך המגיפה. המצאה זו היא תוצר של כוח המשימה המדעי הרב-תחומי עליו הכריז נשיא האוניברסיטה, פרופ’ דניאל חיימוביץ’, בחודש שעבר והתמיכה של הרשות לחדשנות תאפשר לנו להאיץ את הפיתוח של המוצר המבטיח הזה”.
