«Чарівне» наносрібло – винищувач мікробів
Вчені з Харкова розробили кишеньковий пристрій, що перетворює воду на антисептик
Санітайзер, за допомогою якого можна вбити 99,9% шкідливих мікроорганізмів – бактерій, грибків, вірусів – створили в харківському Інституті мікробіології й імунології імені І.І. Мечникова. Маленький пристрій за секунди перетворює воду на антисептик і знезаражує посуд, продукти, поверхні.
ДІЮТЬ АТОМИ «СТАРОГО ДОБРОГО» СРІБЛА
«Ви ж знаєте, що миття, скажімо, фруктів водою, ну, відсотків 10 бактерій прибирає?» – починає розмову один із розробників приладу, доктор фармацевтичних наук, завідувач лабораторії та клінічного відділу молекулярної імунофармакології Інституту мікробіології та імунології імені Мечникова НАМН України Артур Мартинов.
У його руках – невеличкий, висотою 14 см, флакончик із кнопкою на денці. Коли її натиснути, пристрій починає діяти – можна розпилювати аерозоль. Об’єм – 30 мілілітрів.
Начиння санітайзера – два електроди, електронна плата, яка керує подачею струму, джерело живлення, система зарядки з USB-роз’ємом.
«А як напевне знезаразити фрукти, які ви хочете малюку дати? Федеральна санітарна служба США, наприклад, рекомендує мити банани з милом, щоб прибрати ентеровіруси. А виноград? Теж кожну ягідку з милом? До того ж, воно зменшує лише адгезію бактерій (здатність мікроорганізмів збиратися на поверхнях і чутливих клітинах і колонізуватися. – ред.), а не знищує їх безпосередньо, – продовжує Мартинов. – Завдання, яке ми ставили перед собою, – створення такої системи знезараження, яка б не мала відходів, як органічні речовини. Спирт, що використовується в антибактеріальних спреях для рук, дає відходи – токсичні отрути, які призводять до гепатитів, гепатозів, цирозів. Тобто діткам їх точно не можна. Обробляти спиртом фрукти – взагалі неприпустимо!»
Вчені прагнули створити такий антисептик, який діяв би дуже швидко і потім просто зникав, перетворюючись на воду, не був токсичним, убивав більшість бактерій і до якого бактерії не змогли б адаптуватися.
Єдина речовина, до якої у бактерій не з’являється резистентність, – це срібло. І вчені «приручили» його нестабільний атом.
«Ми запропонували електрохімічну систему розчинення електрода. Тобто коли струм пропускається через електрод, з останнього вимивається срібло. Ми отримуємо так звані синглетні срібло, водень і кисень. Проникаючи в бактерії, вони втрьох діють як отрута, при цьому для шкіри людини геть не шкідливі. Але їх максимальна активність – це кілька секунд. Якщо не розбризкати засіб вчасно, на виході буде просто вода з домішкою срібла», – пояснює Мартинов.
Після натискання кнопки є близько 50 секунд для знезараження. Потім індикатор згасає, робиться пауза – і за якусь хвилину-дві пристрій знову можна ввімкнути.
Використовувати можна будь-яку воду, крім дистильованої, – з-під крана чи просто з водойми, якщо це відпочинок на природі.
Дієвість пристрою перевіряли, заражуючи рукавички та продукти всілякою небезпечною «живністю».
«На стерильні гумові рукавички наносили бактерії (наприклад, кишкову паличку) у високій концентрації – і робили відбиток на чашці Петрі. Мили руку в рукавичці протягом хвилини з милом, робили відбиток – практично нічого у відбитку не мінялося. А тоді обробляли нашим санітайзером. Ефект ви можете побачити на знімках: знищується понад 99% бактерій», – говорить іще один розробник пристрою, кандидат технічних наук, старший науковий співробітник інституту ім. Мечникова Михайло Мануйлов.
А ПОЧИНАЛОСЯ ВСЕ З ФОНТАНІВ
Над кишеньковим пристроєм вчені працювали півтора року. Та почалося все набагато раніше – з пристрою для знезараження води у фонтанах. Інститут імені Мечникова, як провідний заклад країни з біобезпеки, мав запропонувати, як очистити джерела, які можуть стати причиною масових отруєнь чи зараження людей інфекційними хворобами. Такими джерелами є фонтани (недарма ж зарубіжні турфірми своїм клієнтам рекомендують триматися якнайдалі від них в Україні).
У 2011 році вчені розробляли проєкт змін до Державних санітарних норм і правил утримання території населених пунктів. У документі, зокрема, йшлося й про гігієнічні вимоги до фонтанів.
«В усьому світі вода у фонтанах знезаражується. У нас воду просто ганяють по колу. А в фонтанах – і безпритульні купаються, і тварини, пил туди потрапляє. Віруси, бактерії – все в аерозольній формі. Проходите повз – і вдихаєте це все… До нас приводять на обстеження дітей – клебсієлу, кишкову паличку виявляємо в легенях!» – каже Мануйлов.
Вчені у 2012 році запропонували дослідний зразок установки, яка працювала на основі іонів срібла та міді. Після впровадження нових санітарних норм її могли б використовувати для знезараження води у водограях в українських містах. Компактні розміри дозволяють встановлювати пристрій у чаші або басейні фонтану і не вимагають жодних додаткових робіт.
Та досі пристроєм ніхто в Україні не зацікавився. Відповідь у органів місцевого самоврядування не нова – «грошей у бюджеті немає». Щоправда, комунальне підприємство «Харківзеленбуд», яке є балансоутримувачем фонтанів, придбало два зразки, так би мовити, для тестування. Тоді на сайті міськради з’явилася новина про розробку вчених і про те, що скоро міські фонтани стануть чистішими. Та далі оптимістичної публікації в ЗМІ справа не пішла – чиновники не вбачають небезпеки в фонтанах.
«У 2015-му році нам остаточно всі відмовили, сказали – «не на часі» пристрій», – розводить руками Мануйлов.
У ПОШУКАХ ІНВЕСТОРІВ
Портативний пристрій, названий Dew Pocket, став наступним етапом у роботі вчених. Його зробили на ентузіазмі та за власний кошт (виготовлення одного зразка зараз обходиться приблизно у 600 гривень).
Розробники мають вже 3 патенти та готують документи на отримання четвертого.
Удосконалення винаходу продовжується.
«Заряду акумулятора зараз вистачає на 12 годин. Але нам вдалося знайти для розробки партнера, який обіцяє, що вистачатиме заряду на рік роботи. А потім заміна картриджа – і знову рік роботи. Тож плануємо зробити глибоку енергооптимізацію електроніки», – говорить третій учасник і CEO проєкту Андрій Мануйлов.
«Dew Pocket» він презентував на різних інноваційних форумах і ярмарках стартапів.
У перспективі, зазначає вчений, вдосконалений пристрій міг би стати зручним медичним девайсом. Спектр використання – від профілактики попрілості у немовлят до хірургії.
«Та це питання інвестицій. Сотні й сотні тисяч доларів потрібні на тестування і сертифікацію. Тому поки що ми йдемо шляхом побутового девайсу. Та й тут інвестора знайти вкрай складно», – пояснює Мануйлов.
Можливо, він знайдеться саме після цієї публікації?
ДОВІДКА УКРІНФОРМУ
Інститут мікробіології та імунології ім. І.І. Мечникова АМН України заснований у 1886 році, це один із найстаріших у світі наукових закладів протиепідемічного профілю.
Основним напрямком діяльності є розробка нових засобів і методів діагностики, лікування та профілактики інфекційних захворювань.
Становлення інституту пов'язане з боротьбою проти епідемій грізних інфекційних захворювань, зокрема, холери, шигельозу (раніше називали дизентерією), висипним і черевним тифами.
Свого часу в установі запропонували комплекси соціальних і медичних заходів, які допомогли знизити захворюваність туберкульозом, дифтерією, скарлатиною, ботулізмом, правцем, газовою гангреною.
До Другої світової війни тут налагодили виробництво 12 видів лікувальних сироваток, ще 10 видів вакцин почали виробляти у післявоєнні роки.
В інституті розробили й впровадили у практику такі протимікробні засоби як ектерицид, хлорофіліпт, декаметоксин.
До Національної академії медичних наук України заклад передали в 2000 році.
Інститут продовжує роботу з фундаментальних і прикладних досліджень. Займається вивченням біологічних властивостей збудників інфекційних захворювань (СНІД та ВІЛ-асоційованих інфекцій, нових та маловивчених інфекцій), розробляє методи лабораторної експрес-діагностики. Продовжується вивчення біологічних основ і еволюції механізмів і найважливіших феноменів імунітету, вивчення віддалених імунологічних та імуногенетичних наслідків аварії на ЧАЕС тощо.
Юлія Байрачна, Харків
Фото В’ячеслава Мадієвського