Як позбутися від коронавірусу на шкірі
ВІДЕО. Мило долає Covid-19. Але як насправді позбутися цього вірусу, помивши руки? Вчений нам це пояснює ...
Потрапивши в наше тіло, з Covid-19 важко боротися, тому давайте не впускати його! Ми можемо захистити себе, своїх близьких та населення загалом простим жестом: регулярне миття рук. Як може такий простий жест бути ефективним проти такого вірулентного вірусу ?
Що таке вірус ?
Вірус - це об’єкт нанометричного розміру, діаметром близько 100 нанометрів. Це в 100 разів менше, ніж людська клітина, і в 1 мільйон разів менше, ніж тенісний м'яч. Ця наночастинка складається з вірусної оболонки, утвореної з ліпідної мембрани (тобто жиру) та білків, інкапсулюючи макромолекулу, що кодує геном вірусу.
Як мило знищує віруси ?
Активними інгредієнтами мила є поверхнево-активні речовини, молекули, які можуть бути асимільовані до ломів, які можуть бути використані в нанометричному масштабі для демонтажу вірусу. Ці молекули складаються з частини, яка любить воду, та іншої, яка любить жири - їх називають амфіфілами (“амфі” означає “подвійний” по-грецьки). Мембрана вірусу - це жирна речовина, подібна до олії.
Гідрофобна частина ПАР, що міститься в милі, чіпляється до мембрани вірусу, і при промиванні гідрофільна частина притягується до молекул води. Результат сил, що діють на вірус, спричиняє розрив його жирової оболонки, розщеплюючи оболонку, потім молекулу РНК. Вірус стає неактивним і розпушується з шкіри завдяки дії поверхнево-активних речовин, натирання рук і потоку води.
“Зробіть наступний експеримент: налийте у воду трохи олії. Два тіла не змішуються. Тепер додайте мило і струсіть. Що відбувається ? Мікрокраплі олії утворюються у воді під дією мила. Ці частинки називаються міцелами. У такому вигляді олія розчиняється у воді. "
Чому вірус стає неактивним після миття рук з милом ?
Вірус не є автономним організмом: йому потрібна клітина-хазяїн для розмноження. Вірус потрапляє в нього за тим же принципом, що і ключ у замку. Білки S (англійською мовою «Спайк», що означає наконечник), присутні у вірусній оболонці коронавірусів, зв’язуються з певними рецепторами клітин. Потім вірус інтерналізується. Потрапляючи всередину клітини, «батьківський вірус» ділиться на кілька «дитячих вірусів», які в свою чергу забруднюватимуть сусідні клітини. Covid-19 - це РНК-вірус. Це означає, що його геном кодується у вигляді РНК для рибонуклеїнової кислоти. РНК, як і ДНК, складається з ряду хімічних будівельних блоків, які називаються нуклеотидами. У порівнянні з вірусом ДНК, Covid-19 економить час! Дійсно, РНК дозволяє безпосередній синтез білків, тоді як ДНК спочатку повинна бути транскрибована в РНК перед тим, як перетворитися в білки.
Коли ми миємо руки з милом, як ми вже бачили, мило демонтує оболонку вірусу. Останній уже не має ключа для входу в наші клітини. Вірусна РНК також руйнується, оскільки вона стає доступною для поверхнево-активних речовин мила: насправді макромолекула РНК має гідрофобні групи, що мають сильну спорідненість з тією частиною, яка любить жирні речовини поверхнево-активних речовин. Вони розділять хімічні будівельні блоки РНК так само, як вони діють на ліпідну мембрану вірусу. Зараз вірус розщеплюється на дрібні частини, які будуть зв’язуватися з молекулами ПАР у милі, створюючи міцели, розчинні у воді.
Відбувається те саме, що коли ми робимо масло розчинним у воді, додаючи мило. На закінчення миття рук водою з милом розщеплює вірус і позбавляє його здатності проникати в клітини, роблячи його неактивним. Він також позбавляє шкіру від фрагментів вірусу, як і весь інший жир (бруд). Всесвітня організація охорони здоров’я (ВООЗ) рекомендує терти руки протягом двадцяти секунд, щоб ефективно діяти на всю поверхню рук.
І гідроалкогольний гель ?
Спирт, розчинений у воді (від 60 до 90 об.%), Денатурує певні білки в оболонці вірусу, унаслідок чого вірус не може потрапити в клітину. З іншого боку, на відміну від мила, яке «змиває», гідроалкогольний гель не діє на брудні руки. Алкоголь деактивується наявністю надлишку жиру на шкірі (помітне забруднення). Гідроалкогольний гель слід застосовувати на сухій, не забрудненій шкірі без ран. Таким чином, ВООЗ рекомендує мити руки водою з милом, коли ми вдома, та використовувати гідроалкогольний гель під час поїздок за покупками чи на роботу.
Чому вірус прикріплюється до одних поверхонь більше, ніж до інших ?
Інфікована людина може наносити дихальні "крапельки", переносники вірусу на поверхню (пластик, метал, картон, шкіру людини). Неінфікована людина, яка торкається цієї поверхні, може заразитися вірусом, якщо потім прикласти руки до рота, носа або очей. Дослідження, яке з'явилося в The New England Journal of Medicine на початку березня 2020 року, вказує на те, що Covid-19 можна виявити протягом 24 годин на картоні та три дні на пластику або нержавіючій сталі. Навіть якщо вірус деякий час залишається живим на поверхні, дуже швидко він стає занадто слабким, щоб ефективно заразити нас. Через кілька годин він, ймовірно, вже не активний.
Адгезія вірусів до поверхонь відбувається в основному завдяки гідрофобній та електростатичній взаємодіям. Вірус має більшу чи меншу спорідненість із певними типами матеріалів залежно від його фізико-хімічних властивостей, наприклад, морфології оболонки або „поверхневого заряду”, що диктує електростатичні взаємодії. На даний момент зв’язок між фізико-хімічними властивостями вірусів та внеском різних сил взаємодії ще не встановлений, але фізика основних діючих сил взаємодії відома.
Гідрофобні взаємодії часті в нашому повсякденному житті: якщо ви поставите краплю води на стіл, вона не поглинеться поверхнею. Покриття столу гідрофобне і тому має хорошу спорідненість з ліпідною мембраною вірусу.
Щоб зрозуміти електростатичні взаємодії, ми повинні думати, що протилежності притягуються, а речовина складається з атомів. Атом складається з позитивно заряджених елементарних частинок - протонів - і негативно - електронів. Загалом, матерія нейтральна і, як правило, залишається такою. Це означає, що в ньому стільки позитивних зарядів, скільки негативних. Електростатичні взаємодії виникають внаслідок руху електронів від одного тіла до іншого. Вони дозволяють речовині повернутися до стану нейтралітету під час дисбалансу заряду. Хімічний склад оболонки вірусу може надати йому нейтральний, позитивний або негативний поверхневий заряд.
Якщо цей заряд негативний, вірус матиме хорошу спорідненість із матеріалами, що мають позитивний заряд, тобто, які можуть мати дефект електронів на поверхні, наприклад, папір або нейлон. Якщо поверхневий заряд вірусу позитивний, вірус буде притягуватися до матеріалів, які можуть мати надлишок електронів на поверхні, таких як певні пластмаси, такі як ПВХ або целофанова плівка.
Розробка вакцини проти Covid-19 є довготривалою роботою. Всі разом ми починаємо марафон, спрямований на уповільнення його поширення. Розуміючи вірус, його фізико-хімічний склад, механізми дії та спосіб його розповсюдження, ми також розуміємо причини, які роблять бар’єрні жести ефективними для захисту себе та інших. Давайте поставимо себе на місце вірусу, і митимемо руки правильно і в потрібний час.
* Ліза Абівен є докторантом Паризької лабораторії хімії конденсованих речовин (LCMCP) при Університеті Сорбони (Париж).