BScs. Habibe GÖREN
Giriş
Bilindiği üzere, bilimsel araştırmalarda multidisipliner yaklaşımın önemi günden güne artmakta, nano teknolojinin kullanılmasıyla yeni materyallerin tasarımı ve keşfi birden fazla hastalıkla mücadele edebilmemiz açısından yeni çözüm yolları sağlamaktadır bizlere. Peki malzeme bilimi geniş ölçekte etkili olan bir salgını, koronavirüs salgınını kontrol altına almakta hayati bir rol oynayabilecek mi? Geçtiğimiz günlerde yayınlanan bir çalışmaya göre, Tokyo Teknoloji Enstitüsü araştırmacıları, Kanagawa Endüstri Bilimi ve Teknolojisi ve Nara Tıp Fakültesi meslektaşlarıyla birlikte koronavirüse karşı yüksek antiviral etki sergileyen seryum molibdat (γ-Ce2Mo3O13 veya CMO) isimli bir materyal hazırlamayı başardı.
Peki, hali hazırda devam eden aşı çalışmaları var iken, yenilikçi malzemeler ve teknolojiler geliştirmek neden bu kadar önemlidir? Devam eden bu salgınının yayılmasının kontrol altına alınabilmesi için. Bu nedenle yalnızca aşı geliştirme ve yaygınlaştırma çalışmalarının yanı sıra salgının kontrol altına almada hayati rol oynayabilecek, virüse karşı antiviral etki gösterebilen yenilikçi materyallerin önemini de vurgulamakta fayda var. Bu antimikrobiyal materyallerin yapımında kullanılan bazı bileşenler şunlardır; bakır gibi metaller veya titanyum dioksit gibi fotokatalizörler. Bu bileşenler bazı notlarda dezavantajlı olabiliyor, örneğin metal bazlı malzemelerin korozyona eğimli olması veya kullanılan fotokatalizör etkilerinin karanlık ortamda sınırlı olması gibi.
Şimdi ise Tokyo Teknoloji Enstitüsü Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bölümü’nden Akira Nakajima liderliğindeki bir grup araştırmacı, bu engellerin üstesinden gelebilecek yeni bir antiviral materyal türü öneriyor. Ekip, toz halinde iki tür seryum molibat (Ce2Mo3O12 ve γ-Ce2Mo3O13) hazırlamak için düşük maliyetli bir toprak elementi olan seryumu (Ce), antibakteriyel etkisi açısından etkili olan molibden (Mo) ile başarılı bir şekilde birleştirdi. Sonuç bir hayli tatmin ediciydi çünkü hazırlanan her iki toz bileşende bakteriyofaj Φ6’ya karşı antiviral bir aktivite ortaya koydu. Özellikle, γ-Ce2Mo3O13 COVID-19 salgınına yol açan SARS-CoV-2 virüsüne karşı bir hayli yüksek seviyede antiviral aktivite sergiledi. Araştırmacılar gözlemlenen antiviral aktiviteye katkıda bulunan faktörlerin, molibat iyonu ile seryum arasında gerçekleşen etkili bir kombinasyon ve ayrıca bileşenin spesifik yüzey alanı olduğu sonucuna vardılar.
Bu çalışma, daha öncesinde de Nakajima liderliğinde yürütülmüş, lantan (La) oksit ve molibden oksitten oluşan LMO (La2Mo2O9) adlı bir malzemenin antiviral aktivitesini gösteren önceki çalışmalara dayanmakta. Bununla birlikte, LMO aktivitesinin bakteriyofaj Qβ’da bakteriyofaj Φ6’ya kıyasla daha iyi olduğu tespit edilmiştir. Araştırma ekibi, çalışmanın bir sonraki aşamalarında La1.8Ce0.2Mo2O9 (LCMO) bileşenine seryum eklenmesiyle oluşan malzemenin bakteriyofaj Φ6’ya karşı antiviral aktivitede iyileşme gözledi. Neredeyse tek kristal fazlı istenen CMO toz örneklerini elde etmek için ekip, polimerize edilebilir kompleks yöntemi ve γ-Ce2Mo3O13’ü hidrotermal işleme yoluyla, sayısız denemden sonra Ce2Mo3O12’yi başarıyla hazırlamayı başardı. Bu araştırma, İnfluenza ve SARS-CoV-2 gibi virüslere karşı antiviral etki yakalamak için üretilen seryum molibdatlara (CMO) yönelik çalışmaları destekler nitelikte, dikkate değer bulgular vermiştir.
Peki günlük yaşamda bu yenilikçi-materyalin kullanım alanları neler olabilir? CMO materyalinin seri üretimi ve standartlaştırılması sayesinde malzeme biliminin sağladığı bu yenilik, çeşitli malzemelerde kullanılabilir elbette; reçineler, kağıt, ince filmler ve boyalar gibi. Bununla birlikte, kapı kolları, araçların içindeki kayışlar, asansör düğmeleri, yürüyen merdivenler, duvarlar, fayanslar ve pencerelerin CMO materyali ile kaplanması yaşam kalitemizi artıracaktır. Araştırmayı yürüten bilim insanı, Nakajima, bu CMO malzemesiyle üretilen maddelerin giyilebilir teknolojik icatlarda da kullanılabileceğini öngörüyor. Direkt hassas cilde temas eden gözlük ve maske gibi gereçlerde ise bu kullanımın biraz zaman alacağını fakat gelecekte elbette ki mümkün olduğunu da ekliyor.
Kaynak: https://phys.org/news/2021-03-materials-science-approach-combating-coronavirus.html
Görsel Kaynak: https://www.dental-office.org/2020/04/nanotechnology-of-graphene-applied-to.html
Editör: Tolga POLAT