武漢大學聯合香港科研人員合作研究證實疏水性激光誘導石墨烯在溫和條件下即可高效快速滅活兩種人類冠狀病毒。該材料不僅成本低廉，可大量生產，還能溫和殺滅病毒，在新冠大流行期間的日常保護中具有極高的潛在應用價值。目前，以相關激光誘導石墨烯材料生產的口罩已量產，該技術對環境非常友好，正確消毒后的口罩可重復使用。
該研究成果于3月9日在Advanced Functional Materials在線發表，論文題為“Highly Efficient and Rapid Inactivation of Coronavirus on Non‐Metal Hydrophobic Laser‐Induced Graphene in Mild Conditions”（被選為VIP paper）。武漢大學藥學院為第一完成單位。鄧子新院士團隊和香港城市大學聯合培養的研究生黃麗蓓，武漢大學藥學院講師辜美佳為文章共同第一作者，香港城市大學助理教授葉汝全、香港科技大學唐本忠院士和武漢大學生命科學學院副教授沈超為文章共同通訊作者。
據悉，由嚴重急性呼吸綜合征冠狀病毒2（SARS-CoV-2）引發的2019年冠狀病毒（COVID-19）大流行在全球范圍內造成了大量的感染病例和人員死亡。但現有的抗病毒的材料和方法（金屬、化學物質、高溫和紫外線照射）雖可滅活病毒，但它們的毒性、昂貴的價格以及不便的操作性嚴重限制其推廣和使用。普通石墨烯的光熱效應賦予其良好的抗病毒能力，但是日常生活中的太陽光不足以誘導石墨烯產生消滅病毒的高溫（110 ℃）。因此，研制能夠在溫和條件下有效、快速地滅活病毒的石墨烯材料在新冠大流行中具有廣泛的研究價值。
本研究報道了激光誘導石墨烯（LIG）及其復合物對作為SARS-CoV-2替代物的兩種人冠狀病毒HCoV-OC43和HCoV-229E具有良好的抗病毒活性。疏水性LIG（HLIG）即使不添加任何金屬添加劑，也能在較低溫度~46℃下，使≥95%的HCoV-OC43和HCoV-229E在15分鐘內滅活，遠高于外科口罩內芯熔噴織物（MBF）的抗病毒作用。這種溫度可以通過LIG的光熱作用或焦耳加熱來實現。銀納米粒子/LIG復合材料（Ag-NPs/LIG）也表現出相似的性能，但它具有很強的細胞毒性。經過三次洗滌和干燥后，HLIG仍對HCoV-OC43和HCoV-229E兩種病毒分別具有97%和68.67%的抗病毒效果，表明其可重復使用性。具有良好穩定抗病毒作用的多孔LIG在口罩、空氣過濾、污水處理等過濾領域有著廣闊的應用前景。此外，LIG還可以與其他材料（如柔性聚合物和建筑材料）結合，間歇性地施加電壓將溫度提高到~46℃時，可以使門把手、地面等表面都具有抗病毒作用，可極大減弱病毒的傳播力。低成本、可大量生產、溫和的殺病毒條件、可重復使用性和可持續性，使HLIG成為一種極有前景的材料，在新冠大流行期間的日常保護中具有極高的潛在應用價值。
激光誘導石墨烯乃是突破性“環保技術”，基本上含碳的材料，例如纖維和紙張等生物質材料，都可采用這技術；而且可在室溫操作，除原材料外，無需使用其他化學物，既不造成污染，能源消耗也不多。目前，以相關激光誘導石墨烯材料生產的口罩已量產。
LIG, HLIG和Ag NPs/LIG的表征
LIG, HLIG, Ag NPs/LIG和MBF的抗病毒效果
該項工作得到了武漢大學生命科學學院中國典型培養物保藏中心沈超副教授的支持。
論文鏈接：//doi.org/10.1002/adfm.202101195
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