Alexandra Nefedova kaitseb doktoritööd „Oxide nanostructures as antiviral coatings for textiles“

14. novembril kl 14.15 kaitseb Alexandra Nefedova doktoritööd „Oxide nanostructures as antiviral coatings for textilea“ („Oksiidsed nanostruktuurid tekstiilide antiviraalseks töötluseks“).

Juhendajad:
professor Angela Ivask, Tartu Ülikool
materjaliteaduse teadur Alexander Vanetsev, Tartu Ülikool
professor Vambola Kisand, Tartu Ülikool

Oponent:
Nadiia M. Zholobak, Ukraina Rahvusliku Teaduste Akadeemia mikrobioloogia ja viroloogia instituudi vanemteadur

Kokkuvõte

Nagu viimaste aastate kogemused on näidanud, võivad viirusnakkustel olla mitte ainult tõsised meditsiinilised, vaid ka sotsiaalmajanduslikud tagajärjed. Haigust tekitavad viirused võivad kanduda peremeesorganismide vahel erinevatel viisidel: kas siirutajate kaudu, aerosoolpiiskade koostises, otsese kontakti teel või puutepindade kaudu. Kuigi peamine levikutee erinevate viiruste lõikes erineb, ei tohiks ühtegi nimetatud levikuteedest välistada. Uuringu autor keskendus viirusnakkuste levikule puutepindade kaudu ning töö eesmärgiks oli pakkuda välja pehmetele pindadele sobiv viirusevastane kattekiht. Antimikroobsete omadustega pehmete pindade (nt tekstiilid) arendamine on eriti oluline, kuna selliseid pindu on suhteliselt raske puhastada, ent samal ajal võivad viirused neil püsima jääda kauemaks kui kõvadel pindadel. Viirusvastastel tekstiilidel on oluline rakenduspotentsiaal tervishoius ja toiduainetööstuses, aga ka avalikes ruumides, näiteks sellistes, mida kasutavad haavatavad ühiskonnagrupid ning kus on seetõttu suurem võimalus haigestumiseks: koolides, lasteaedades ja eakate hooldusasutustes.

Doktoritöös kasutati viirusvastase tekstiilikatte loomiseks metallioksiidseid nanostruktuure ning tekstiilide viirusvastast toimet hinnati päriselu rakendusi imiteerivates tingimustes, kus viiruste pinnale kandmine testide käigus levis aerosoole matkivates väikestes tilkades. Töös kasutati nanostruktuure – tseeriumoksiidi ning poorset ränidioksiidi, mille võimalik antiviraalne toime oli teada kas meie endi varasematest tulemustest või kirjandusest.

Töö tulemused näitasid, et kuigi tseeriumdioksiidi nanostruktuurid toimisid tänu oma aminohappeid oksüdeerivale toimele spetsiilifilise ja üsna efektiivse antiviraalse materjalina kolloidses vormis, kadus see aktiivsus pärast nanostruktuuride tekstiilikiududele kandmist. Oletame, et selline antiviraalse mõju kadumine oli tingitud tseeriumoksiidi madalast veesisaldusest testimisel kasutatud poolkuivades päriselu rakendusi imiteerivates kokkupuutetingimustes. Poorsed ränidioksiidi nanostruktuurid, millesse oli sisse viidud kvaternaarne ammooniumühend CTAB, näitasid aga viirusvastast aktiivsust nii kolloidses vormis kui ka tekstiili pinnal. Oletame, et selle materjali aktiivsuse säilimine poolkuivades tingimustes tekstiilil oli tingitud ränidioksiidi nanostruktuuride pooridesse lukustunud niiskusest, mis aitas viirusvastast toimet vahendada. Tekstiilitöötlusel näitas tugevat viirusvastast toimet ka vasknitraat, kuid kokkupuutel veega eemaldus see pinnakate peaaegu täielikult ning seetõttu ei saa sellist antiviraalset pinnakatet pidada stabiilseks.

Kokkuvõttes tõi uuring esile asjaolu, et viirusvastase aktiivsuse saavutamiseks tekstiilidel poolkuivades, päriselulist kasutust imiteerivates, tingimustes on vajalik teatud niiskustase, mida on võimalik saavutada materjali sisemise, näiteks poorides oleva, veesisalduse abil. Samuti ei tohiks pikaajalise viirusvastase toime saavutamiseks kattematerjal tekstiilipinnalt kergesti eralduda. Uuritud materjalidest vastasid eelkirjeldatud omadustele ainult CTAB-ga täidetud ränidioksiidi nanostruktuurid ning seda materjali võiks kaaluda antiviraalsete pinnakatete arendamisel.