Смертельные вирусы не идут ни в какое сравнение с простым старым мылом — в этом вся наука

saradeath66
Смертельные вирусы не идут ни в какое сравнение с простым старым мылом - в этом вся наука

Содержание

Смертельные вирусы не идут ни в какое сравнение с простым старым мылом — в этом вся наука

Почему мыло так хорошо работает с новым коронавирусом и, действительно, с большинством вирусов? Потому что это самоорганизующаяся наночастица, в которой самым слабым звеном является липидный (жирный) бислой.
Это звучит научно. Позволь мне объяснить.
Мыло растворяет жировую мембрану, и вирус разваливается как карточный домик и «умирает», или, скорее, он становится неактивным, поскольку вирусы на самом деле не живы. Вирусы могут быть активными вне организма часами, даже днями.

Дезинфицирующие средства или жидкости, салфетки, гели и кремы, содержащие спирт (и мыло), имеют аналогичный эффект, но не так хороши, как обычное мыло. Помимо алкоголя и мыла, антибактериальные средства в этих продуктах не сильно влияют на структуру вируса. Следовательно, многие антибактериальные продукты являются просто дорогой версией мыла в том, как они действуют на вирусы. Мыло — лучшее, но спиртовые салфетки хороши, когда мыло не практично или не удобно, например, в офисных приемных.

“
Мыло вытесняет взаимодействия между вирусом и поверхностью кожи, и вирус отрывается и разваливается, как карточный домик.
”

Супрамолекулярная химия

Но почему именно мыло так хорошо? Чтобы объяснить это, я проведу вас через супрамолекулярную химию, нанонауку и вирусологию. Я попытаюсь объяснить это в общих терминах, что означает исключение специальных терминов химии. (Должен отметить, что, хотя я являюсь экспертом в области супрамолекулярной химии и сборки наночастиц, я не вирусолог.)

Я всегда был очарован вирусами, так как считаю их одним из самых ярких примеров того, как супрамолекулярная химия и нанонаука сходятся.
Большинство вирусов состоят из трех ключевых строительных блоков: РНК, белков и липидов. РНК — это вирусный генетический материал — он похож на ДНК. Белки выполняют несколько функций, в том числе проникают в клетку-мишень, помогают репликации вируса и в основном являются ключевым строительным блоком (как кирпич в доме) в структуре вируса..
Затем липиды образуют оболочку вокруг вируса как для защиты, так и для содействия его распространению и клеточной инвазии. РНК, белки и липиды самоорганизуются, образуя вирус. Критически, нет сильных «ковалентных» связей, удерживающих эти единицы вместе.
Вместо этого вирусная самосборка основана на слабых «нековалентных» взаимодействиях между белками, РНК и липидами. Вместе они действуют вместе, как липучка, поэтому трудно разбить самосборную вирусную частицу. Тем не менее, мы можем сделать это — с мылом!
Размер большинства вирусов, включая коронавирус, составляет от 50 до 200 нанометров, поэтому они действительно являются наночастицами. Наночастицы имеют сложные взаимодействия с поверхностями, на которых они находятся; То же самое и с вирусами. Кожа, сталь, древесина, ткань, краска и фарфор очень разные поверхности.
Когда вирус проникает в клетку, РНК «захватывает» клеточный механизм, как компьютерный вирус, и вынуждает клетку делать свежие копии своей собственной РНК и различных белков, которые составляют вирус.

Смертельные вирусы не идут ни в какое сравнение с простым старым мылом - в этом вся наука

Эти новые молекулы РНК и белка самоорганизуются с липидами (легко присутствующими в клетке), образуя новые копии вируса. То есть вирус сам не фотокопируется; он создает копии строительных блоков, которые затем самостоятельно собираются в новые вирусы.
Все эти новые вирусы в конечном итоге поражают клетку, и она умирает или взрывается, высвобождая вирусы, которые затем заражают больше клеток. В легких вирусы попадают в дыхательные пути и слизистые оболочки.
Когда вы кашляете или особенно чихаете, крошечные капельки из дыхательных путей могут летать до 30 футов. Считается, что более крупные из них являются основными носителями коронавируса, и они могут пройти не менее 7 футов. Так что прикрывайся кашлем и чиханием!

Кожа — идеальная поверхность для вирусов

Эти крошечные капельки попадают на поверхность и быстро высыхают. Но вирусы все еще активны. Далее следует все о супрамолекулярной химии и о том, как самоорганизующиеся наночастицы (например, вирусы) взаимодействуют с окружающей средой..
Теперь пришло время представить мощную концепцию супрамолекулярной химии, которая эффективно говорит: похоже, что подобные молекулы взаимодействуют друг с другом сильнее, чем разнородные. Дерево, ткань и кожа довольно сильно взаимодействуют с вирусами.
Сравните это со сталью, фарфором и, по крайней мере, некоторыми пластиками, такими как тефлон. Структура поверхности также имеет значение. Чем ровнее поверхность, тем меньше вирус будет «прилипать» к поверхности. Грубые поверхности могут фактически отделить вирус.
Так почему же поверхности разные? Вирус удерживается вместе посредством сочетания водородных связей (таких как в воде) и гидрофильных или «жироподобных» взаимодействий. Например, поверхность волокон или дерева может образовывать много водородных связей с вирусом..
Напротив, сталь, фарфор или тефлон не образуют большую часть водородной связи с вирусом. Таким образом, вирус не сильно связан с этими поверхностями и довольно стабилен.
Как долго вирус остается активным? По-разному. Считается, что новый коронавирус остается активным на благоприятных поверхностях в течение нескольких часов, возможно, дня. Что делает вирус менее стабильным? Влага («растворяет»), солнечный свет (УФ-свет) и тепло (молекулярные движения).
Кожа является идеальной поверхностью для вируса. Конечно, он органический, и белки и жирные кислоты в мертвых клетках на поверхности взаимодействуют с вирусом как через водородные связи, так и через «жироподобные» гидрофильные взаимодействия..
Поэтому, когда вы касаетесь стальной поверхности вирусной частицей, она прилипнет к вашей коже и, следовательно, попадет на ваши руки. Но вы (еще) не заражены. Если вы коснетесь своего лица, вирус может быть передан.
И теперь вирус находится в опасной близости от дыхательных путей и слизистых оболочек в области рта и глаз. Так что вирус может проникнуть и — вуаля! — вы заражены. То есть, если ваша иммунная система не убивает вирус.
Если вирус находится у вас на руках, вы можете передать его, пожав чужую руку. Поцелуи, ну, это довольно очевидно. Само собой разумеется, что если кто-то чихает в ваше лицо, вы застряли.
Так как часто вы касаетесь своего лица? Оказывается, большинство людей касаются лица раз в две-пять минут. Таким образом, вы подвергаетесь высокому риску, как только вирус попадет вам в руки, если вы не смоете активный вирус.
Итак, давайте попробуем смыть его простой водой. Это может просто сработать. Но вода «только» конкурирует с сильными «подобными клею» взаимодействиями между кожей и вирусом через водородные связи. Вирус липкий и может не сдвинуться с места. Воды недостаточно.

Мыло растворяет структуру вируса

Мыльная вода совершенно другая. Мыло содержит жироподобные вещества, известные как амфифилы, некоторые структурно сходные с липидами в вирусной мембране. Молекулы мыла «конкурируют» с липидами в вирусной мембране. Это более или менее то, как мыло также удаляет обычную грязь с кожи (см. Рисунок в верхней части этой статьи).
Молекулы мыла также конкурируют с множеством других нековалентных связей, которые помогают белкам, РНК и липидам слипаться. Мыло эффективно «растворяет» клей, удерживающий вирус вместе. Добавьте к этому всю воду.
Мыло также вытесняет взаимодействия между вирусом и поверхностью кожи. Вскоре вирус отсоединяется и разваливается как карточный домик из-за совместного действия мыла и воды. Бум, вирус ушел!
Кожа шероховатая и морщинистая, поэтому вам нужно изрядное количество втирания и впитывания, чтобы мыло попадало в каждый закоулок на поверхности кожи, где могут скрываться активные вирусы..
Продукты на спиртовой основе включают все «дезинфицирующие» и «антибактериальные» продукты, которые содержат высокую долю спиртового раствора, обычно 60-80% этанола, иногда с небольшим количеством изопропанола, водой и небольшим количеством мыла.
Этанол и другие виды спирта не только легко образуют водородные связи с вирусным материалом, но, будучи растворителем, более липофильны, чем вода. Следовательно, алкоголь растворяет липидную мембрану и нарушает другие супрамолекулярные взаимодействия в вирусе..
Однако для быстрого растворения вируса требуется достаточно высокая концентрация (возможно, 60%) спирта. Водка или виски (обычно 40% этанол) не будут быстро растворять вирус. В целом, алкоголь не так хорош, как мыло в этой задаче.
Почти все антибактериальные продукты содержат спирт и немного мыла, и это помогает убивать вирусы. Но некоторые из них также включают «активные» бактериальные агенты, такие как триклозан. Те, однако, в принципе ничего не делают с вирусом.

Алкоголь работает — до некоторой степени

Подводя итог, вирусы почти как жирные наночастицы. Они могут оставаться активными в течение многих часов на поверхности, а затем могут быть подобраны на ощупь. Затем они попадают нам в лицо и заражают нас, потому что большинство из нас часто касаются нашего лица.
Вода сама по себе не эффективна, чтобы смыть вирус с наших рук. Продукты на спиртовой основе работают лучше. Но ничто не сравнится с мылом — вирус отделяется от кожи и легко распадается в мыльной воде.
Супрамолекулярная химия и нанонаука говорят нам не только о том, как вирус самособрался в функциональную, активную угрозу, но и о том, как мы можем победить вирусы с помощью чего-то такого простого, как мыло.
Палли Тордарсон — профессор химического факультета Университета Нового Южного Уэльса в Сиднее. Следуйте за ним в Twitter и Facebook.

Похожие статьи

Опубликовано saradeath66

Оставьте комментарий