A grafén szövet megakadályozza a szúnyogok harapását

A szúnyogcsípések nem csak a nyári túrákon vagy a hátsó udvarokon okoznak kellemetlenséget. Világszerte emberek millióinak halálos betegségeket hozhatnak. Most a kutatók új stratégiát javasoltak annak érdekében, hogy bőrünk harapásmentes maradjon. Tegyen egy réteg grafént a felsőruházatába.

A grafén egyrétegű szénatom. A 2004-ben azonosított grafén két felfedezője megkapta a 2010-es fizikai Nobel-díjat. Grafénrétegek milliói alkotják a grafitot az iskolai ceruzákban. Ha az oxigénatomokat grafénhez kapcsoljuk, egy grafén-oxid (GO) néven ismert filmet kapunk. És ez az új szövet alapja.

Cintia Castilho a Brown Egyetemen mérnöki diplomát szerzett. Ez a Providenceben van. Izgatott volt, amikor Robert Hurt, a tanácsadója megemlítette a szúnyogvédelmet egy csapatülésen. „Csoportunk a GO-t használta a vegyi gőzök elleni védőruházatban” – emlékezett Castilho. „Ebből és más alkalmazásokból tudtuk, hogy ez egy rendkívül sokoldalú anyag.” Mégis, megakadályozhatja-e a szúnyog harapását?

Castilho megtudta, hogy a szúnyog szája több, mint egy szívószálból áll, hogy vér szivárogjon fel. Valójában hat szájrész van. Bizonyos szempontból olyanok, mint az étkészletek. “A szúnyog két szájrésszel tartja a bőrét, amelyek villaként működnek” – magyarázza. További négy rész késszerű, fogazott élekkel rendelkezik. Bevágják a bőrödbe.

Csak egy nősténynek van szüksége vérételre. Ez táplálja a tojásait. A hímek szájrészei nem tudnak áthatolni a bőrön. Néhány harapó légynek szájrésze hasonló a nőstény szúnyogéhoz. De egyik sem olyan egyedi és erős, mint az övé.

Néhány nőstény szúnyog határozottan az emberi vért részesíti előnyben. Kiváló példa az Aedes aegypti, amely számos veszélyes betegséget továbbít. Ezek közé tartozik a Zika, a dengue-láz, a sárgaláz és a chikungunya.

„Úgy gondoljuk, hogy az Aedes aegypti Afrikából származik, és őseinkkel más kontinensekre is eljutott” – mondja Laura Harrington. Az emberek valószínűleg ember alkotta víztartályokban szállították, mondja. “Ez alapvetően egy háziasított állat, amely nem tud túlélni emberek nélkül.”

Harrington rovar tudós vagy entomológus, aki nem vett részt az új projektben. A Cornell Egyetemen dolgozik Ithacában, New Yorkban. Az A. aegypti szúnyog sok emlősből táplálkozhat. De az emberek 98 százalékában az embereket részesíti előnyben.

A nőstény szúnyogok a betegségeket a szájrészük által kialakított csatornán keresztül továbbítják. Beadják a nyálukat (köpik), mielőtt kiszivattyúzzák a gazda vérét. A szúnyog nyála olyan molekulákat tartalmaz, amelyek stimulálják a véráramlást és megakadályozzák az alvadást. De néha ez a köpés vírusokat hordoz olyan vérforrásból, amelyen a rovar korábban táplálkozott.

Próbáljuk megelőzni a szúnyogok által terjesztett betegségeket védőruhával, vegyszerriasztóval, ágyhálóval – még néhány gyógyszerrel is. De ezek a gyógyszerek túl drágák a szegény országok legtöbb emberének. Ugyanez igaz a vakcinákra is. Nehéz és költséges a fejlesztésük. És sok betegség esetében nem is léteznek.

Harrington izgatott az új tanulmány miatt, mert a grafén alapú anyagok új ötlet. „Elveszítjük a harcot a fertőző betegségek ellen” – mondja. “Bármilyen ígéretes új technológia a szúnyogvédelemre, folytatnunk kell.”

Matthew Daly anyagmérnök, aki grafént tanul a chicagói Illinois Egyetemen. Nem vett részt a projektben, de lenyűgözte a megállapításai. „A tudomány kiváló” – mondja Daly. “És a grafén használata szúnyogirtásra új és időszerű.”

A Brown Egyetem kutatói tudják, hogy az rGO nem lélegző anyag. Ezért azt tervezik, hogy tesztelik, hogy más kémiai változások képesek-e teljesen védeni a GO-t nedves körülmények között. Daly megjegyzi, hogy az egyik kihívás a megfelelő kémia megtalálása lesz. Az ideális anyagnak ragaszkodnia kell, miközben lélegző marad.

Rakesh Joshit is lenyűgözte a munka, különösen az rGO lehetőségei. Anyagtudós az Új-Dél-Walesi Egyetemen. Ez Sydney-ben, Ausztráliában van. “Azt hiszem, lehetséges kompozit szöveteket készíteni rGO bevonattal” – mondja Joshi. A kompozit anyagok két vagy több különböző tulajdonságú komponenst tartalmaznak.

Joshi szerint a textilipari vállalatokkal való összefogás nagyszerű lépés lenne a következő lépésben. További kutatások megmutathatják, hogy melyik grafén alapú anyag a legjobb akadály. A cég segíthet abban, hogy olyan ruházatba kerüljön, amely kényelmes viselet és könnyen tisztítható.

A cél a tartós és megfizethető ruházat, amely elriasztja a szúnyogokat és véd a betegségek ellen. A technológia jövőbeni tanulmányai olyan termékekhez is vezethetnek, amelyek közvetlenül a bőrön hatnak.

Vélemény, hozzászólás?