Nekad je nužno odabrati stranu

Znanstvenici diljem svijeta stvaraju tehnologije kojima bi, nadaju se, mogli pobijediti zarazu. Evo na čemu rade

Posebno zanimljivo zvuče roboti za noćnu dezinfekciju prostora

Seamless pattern of Coronavirus 2019-nCoV under a microscope. Flat vector illustration
FOTO: Getty Images/iStockphoto

Dok dio znanstvenih instituta grozničavo traži desetke tisuća zdravih dobrovoljaca koji su se spremni zaraziti virusom COVID-19 kako bi se na njima eksperimentiralo u potrazi za cjepivom i lijekom, dotle su tehnolozi i inženjeri širom svijeta u potrazi za tehnologijom koja će spriječiti prenošenje virusa zrakom i s raznih površina. Bez toga, naime, nema potpunog oživljavanja gospodarskih aktivnosti, što bi onda moglo izazvati ekonomsku krizu kakva nije viđena u povijesti.

U posljednje vrijeme situacija, procjenjuju stručnjaci, nije više tako dramatična budući da opada broj mrtvih oboljelih od COVID-a 19. To se prije svega može zahvaliti, smatraju liječnici, poboljšanom medicinskom tretmanu. Liječnici dijagnosticiraju virus puno brže nego prije nekoliko mjeseci zahvaljujući dijelom široko rasprostranjenim testiranjima. Također imali su uspjeha u liječenju simptoma remdesivirom i drugim lijekovima. Osim toga stariji ljudi postali su oprezniji, a oni su bili najbrojnije žrtve COVID-a 19. Problem je međutim u tome što se mladi ljudi i onih srednjih godina ne boje bolesti pa je njihova povećana društvena aktivnost potaknula novi veliki rast novooboljelih po cijelom svijetu, pa i u Hrvatskoj.

Traže se nove tehnologije za uništavanje virusa

Unatoč tim pozitivnim pomacima znanstvenici i dalje ulažu goleme napore ne bi li što prije pronašli ne samo lijek i cjepivo, nego i sredstva koja bi mogla uništavati virus na otvorenim i zatvorenim prostorima. Do sada su, primjerice, poslodavci na radnim mjestima koristili isključivo rudimentarne alate kao što su sredstva za čišćenje ruku, maske za lice te korištenje stepenica, umjesto dizala. S obzirom na to da su znanstvenici s velikom sigurnošću utvrdili da se u zatvorenim prostorima virus zadržava u zraku te tako širi zarazu, to je sada, uz pronalaženje lijeka i cjepiva, ključni problem s kojom se znanost susreće.

Svjetska zdravstvena organizacija odavno drži da se koronavirus širi prvenstveno velikim dišnim kapljicama koje, nakon što ih zaraženi ljudi izbace u kašlju i kihanju, brzo padnu na pod. Budući da je prijenos virusa putem zraka značajan čimbenik pandemije, posebno u prenapučenim zatvorenim prostorima, posljedice su i dalje dramatične. Stoga inženjeri i tehnolozi, otkivaju The Financial Times i The New York Times, pokušavaju pronaći sredstva kojima će uništavati virus koji se zadržava na površinama te prenosi strujanjem zraka među ljudima.

Šiljci koji uništavaju virus

Do sada je pouzdano utvrđeno da na plastici i čeliku, primjerice, virusi i bakterije mogu živjeti i do 72 sata te da su vrlo otporni na sve dosadašnje metode čišćenja. Za razliku od srebra i bakra koji mogu ubiti viruse i bakterije u roku od svega četiri sata. No, ta je varijanta teško provediva jer je praktički nemoguće bakar i srebro ugraditi na sva mjesta gdje se nalazi virus.

Felicity de Cogan znanstvena je suradnica Sveučilišta u Birminghamu te osnivačica i NitroPep, tvrtke koja razvija materijale sa sitnim česticama sličnim šiljcima koji probijaju i ubijaju viruse u roku od nekoliko minuta. Šiljaste čestice koje proizvodi NitroPep, sićušna su antimikrobna tijela koja se mogu postaviti na podove, stolove, zidove i druge površine.

Kad virus COVID 19 padne na te šiljke oni mu unište membranu. Ti šiljci, dakako, nisu vidljivi i ne mogu se osjetiti ako se preko njih prelazi rukom. Tom tehnologijom, koja još nije testirana na COVID 19, uništeno je, primjerice, 95 posto bakterija poput E. coli ili Escherichia coli te MRSA-e, koji su otporni na sve vrste antibiotika.

Stručnjaci su rezervirani

No, tek treba vidjeti koliko je učinkovita ta tehnologija u uništavanju virusa poput Sars-Cov-2, koji uzrokuje Covid-19. Materijale u kojima se nalaze ti šiljci moglo bi se staviti, među ostalim, na ručke i sjedala u javnom prijevozu te ih koristiti za samočišćenje zaštitne opreme. Iako cijene nisu određene, Felicity de Cogan tvrdi da je ta tehnologija tako dizajnirana da je “vrlo ekonomična te da se može masovno koristiti.” Mnogi stručnjaci međutim imaju ozbiljne rezerve.

Joseph Gardner Allen s Harvard TH School of Public Health smatra kako to neće biti od prevelike koristi “jer se neće moći pokriti svaki proizvod i materijal koji dodirujemo”. Za istraživače su poseban izazov ventilacijski sustavi, uređaji za grijanja i hlađenje te klimatizacije u tvrtkama, školama, staračkim domovima, fakultetima, javnim ustanovama, koji su potencijalno veliki širitelji virusa. Minimalni poželjni protok ventilacije obično je 5 do 10 litara svježeg zraka po osobi u sekundi, ali mnogi sustavi imaju protok od svega jedne litre.

Američka znanstvenica Linsey Marr upozorava kako je u većini zgrada “protok zraka obično znatno nizak, oko jedne litre, što omogućava nakupljanje virusa u zraku i predstavlja veći rizik.” Tvrdi da je patogen u zraku, poput virusa ospica, vrlo zarazan te da putuje na velike udaljenosti. “Znamo da prijenos viruse putem zraka znači da kapljice vise u zraku te da su sposobne zaraziti vas, da plivaju niz ulice, kroz trgovine, urede, škole te da se nalaze posvuda u kućama”.

Problem ventilacijskih sustava

S ventilacijskim sustavima problem je što neki od njih prebacuju zrak iz jednog unutarnjeg prostora u drugi, povećavajući tako rizik od zaraze zrakom. Umjesto toga, svaka bi prostorija trebala imati sustav koji ubacuje 100 posto vanjskog zraka. Većina stručnjaka smatra kako će na postojeće ventilacijske uređaje trebati montirati dodatne, nove moćne filtere te opremu koja će smanjiti brzinu cirkulacije zraka. Iako najnovija visokotehnološka rješenja pokazuju prve pozitivne rezultate jer sprečavaju nakupljanje sićušnih mikro-kapljica u zraku poznatih kao aerosoli, prevladava uvjerenje kako će troškovi implementacije i brzina njihove isporuke biti glavne prepreke za širu uporabu.

Premda znanstvenici nisu uspjeli uzgojiti koronavirus iz aerosola u laboratoriju, to nikako ne znači da aerosoli nisu zarazni, ustvrdila je doktorica Linsey Marr. Većina uzoraka u tim eksperimentima potječe iz bolničkih soba s dobrim protokom zraka koji je razrijedio razinu gustoće i veličine virusa. Znanstvenica Marr ističe kako se tek sada vidi koliko se pogriješilo što se svijet do sada nije intenzivnije bavio istraživanjima virusa i respiratornih bolesti.

Naime, kaže Marr, vrlo je malo stručnjaka koji imaju iskustva i saznanja u aerosolnom prenošenju virusa. Svi su, tvrdi, usredotočeni na istraživanja kako se virus ponaša u tijelu, a ne kako on tamo dolazi. Stručnjaci za zaštitu okoliša proučavaju patogene u vodi ili zagađenje zraka, ali se obično ne fokusiraju na istraživanja kako dolazi do prijenosa virusa iz zraka. Znanstvenica Marr spada među malu skupinu stručnjaka koji istražuju prenošenje koronavirusa zračnim putem.

Velike nade polažu se u ultraljubičasto zračenje

“Teško je vjerovati da bi se ova pandemija mogla tako brzo proširiti svijetom da prenošenje virusa zrakom ne igra tako važnu ulogu”, zaključio je Richard Corsi, dekan inženjerstva i računarstva na Sveučilištu Portland State i specijalist za utvrđivanje kvalitete zraka u zatvorenim prostorima. “Za ljude koji razumiju aerosole i čestice zagađenja zraka velika je frustracija što se tome nije poklanjala odgovarajuća pozornost.”

Doktorica Marr smatra kako je koronavirus najinfektivniji kad su ljudi u međusobnom duljem kontaktu te ne poštujući tjelesnu distancu, posebno u prenatrpanim zatvorenim prostorima. U najnovije doba puno se nade polaže u istraživanjima herbicidno ultraljubičastog zračenja. Poznato je da ultravioletne zrake ubijaju mikroorganizme, pa i RNA u virusima i DNK u bakterijama i gljivicama.

Roboti za noćnu denzifekciju prostora

Tijekom epidemije tuberkuloze tijekom osamdesetih godina prošlog stoljeća, koja je bila otporna na sve poznate lijekove, utvrđeno je da su ultraljubičaste svjetiljke na stropu velikih prostorija učinkovito zaustavljale prijenos bolesti. Takva vrsta zaštite posebno se preporučuje u pretrpanim i slabo prozračenim okruženjima kao što su pogoni za proizvodnju hrane, skladišta i zračne luke. Danska tvrtka UVD Robots izumila je strojeve za dezinfekciju koji emitiraju UV svjetlost te putuju po zgradama.

Ti su roboti programirani tako da rade samo noću kad nema ljudi u blizini. Roboti, koji se prodaju za oko 60.000 eura, već se mogu naći u bolnicama, hotelima, uredima i aerodromima širom svijeta, uključujući od nedavno i londonski Heathrow. Ali ni taj sustav obrane nije besprijekoran: postoji, naime, opasnost da UV zrake oštete ljudsku kožu i oči. To se međutim može izbjeći ako se izvor UV svjetlosti postavi visoko na stropu te ako je zatvoren u svjetiljke ili klimatizacijske sustave.

Zagrijavanje zraka u ventilacijskim sustavima

Najambiciozniji su ipak švicarski znanstvenici koji pokušavaju razviti senzore koji otkrivaju virus. Znanstvenici sa švicarskog Federalnog instituta za tehnologiju i Federalnog laboratorija za znanost i tehnologiju materijala razvili su senzor koji emitira svjetlosni signal kad dođe u kontakt s RNA virusa. Testiranje u stvarnim okruženjima – uključujući bolnice, željezničke stanice i trgovačke centre – započet će uskoro.

Wirth Research, sa sjedištem u Oxfordu, razvija pak sustav za uništavanje čestica u zraku u najmanje prozračenim prostorima, kao što su liftovi i avioni. Hladni zrak ubacuje se u “virusnu peć” gdje se zagrijava na više od 95 C. Na toj temperaturi uništavaju se svi patogeni, pa se nakon toga zrak ohladi i filtrira te ubacuje natrag u prostoriju. Procijenjeno je da bi mala instalacija, u prostoru poput kabine žičare, stajala nekoliko tisuća eura.