Dezinfekce světlem

Už na podzim možná přijdeme domů, sundáme roušku, osvítíme ji lampičkou, tím ji vydezinfikujeme a budeme ji moci znovu použít.

Dezinfekce světlem
„Naše práce v laboratoři je velmi pestrá,“ říká vedoucí vědeckého týmu Mosinger. Fotosenzitizérů existuje mnoho druhů a liší se svými vlastnostmi. Některé jsou komerčně dostupné, jiné si vědci sami připravují v laboratoři a následně je zabudovávají do nanostruktur. | Archiv LAM-X

Díky biotechnologickému spin-offu LAM-X, který vychází z výzkumu docenta Jiřího Mosingera z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy, bude dezinfekce daleko jednodušší než dnes. 

„Vyvíjíme nové nanomateriály, do kterých jsou zabudovány speciální fotosenzitizéry – barviva, která po ozáření viditelným světlem mají antimikrobiální vlastnosti,“ ve zkratce popisuje svůj výzkum docent Mosinger. 

Společnost LAM-X vznikla v únoru letošního roku s cílem přenést výsledky vědeckého výzkumu do praxe. Podle původního plánu se chtěli zabývat vývojem nových obvazových materiálů pro sterilní krytí ran nebo třeba nanofiltrů do klimatizací. „Ale v březnu začala koronavirová pandemie,“ komentuje investiční manažerka i&i Prague a členka představenstva LAM-X Barbora Šumová. „Dočasně jsme proto opustili původní plány, spojili se s Technickou univerzitou v Liberci a zaměřili se na technologii pro výrobu nanoroušek, které by se díky dezinfekci světlem mohly opakovaně používat,“ popisuje Šumová. Tyto roušky jsou unikátní tím, že díky nanomateriálům viry účinně zachytí a fotosenzitizéry je zároveň inaktivují.

Že se jedná o zajímavý projekt, potvrzuje i nedávný úspěch v hackathonu Hack the Crisis, kde spin-off LAM-X obsadil třetí místo, získal odměnu milion korun a také se dostal do povědomí potenciálních strategických partnerů a investorů. „Aktuálně jednáme s významným strategickým partnerem ohledně výroby nanofiltrů do roušek,“ prozrazuje Šumová. „Rádi bychom, aby byly naše roušky připraveny pro případnou druhou vlnu epidemie. Samotný nanofiltr by uživatelé mohli použít až desetkrát, ale toto číslo bude záviset na použité technologii a způsobu využití roušek,“ uvádí Šumová s tím, že konkrétní technologie výroby se ještě musí otestovat a optimalizovat. Cílem LAM-X není stavět vlastní továrnu, ale nabídnout technologii, kterou by firmy mohly využít a adaptovat na ni svou současnou výrobu. Díky tomu by se nová technologie mohla dostat co nejdříve do praxe. 

Kyslík zabiják

Na nové technologii je unikátní právě kombinace nanomateriálů a fotosenzitizérů, které mají na světle antimikrobiální vlastnosti. Membrány na bází nanovláken fungují jako síto – na svém povrchu zachytí bakterie a viry a nepropustí je dál. Speciální barviva – fotosenzitizéry – mají fotokatalytickou schopnost – přenášejí energii ze světla za vzniku takzvaného singletového kyslíku. To je vysoce reaktivní forma kyslíku, která má cytotoxické vlastnosti – zabíjí bakterie, viry a řadu dalších patogenů. „Stačí, aby na materiál zasvítilo světlo, a začne se sám sterilizovat,“ popisuje Mosinger. Podle něho je to technologicky elegantní řešení: „Potřebujete jen vzdušný kyslík, viditelné světlo a velmi nízkou koncentraci fotosenzitizérů, které jsou zabudované v nanomateriálech.“

Nová technologie je také unikátní tím, že singletový kyslík zabíjí nespecificky. „Nemůže vzniknout rezistence, jako se tomu děje u antibiotik nebo jiných dezinfekčních látek,“‎ říká Mosinger. Zároveň se podle něj ale nemusíme bát vedlejších účinků, nebo že by třeba taková fotoaktivní nanorouška po osvícení poškozovala kožní buňky našeho těla. Singletový kyslík má velmi krátkou dobu života, ve vodě to jsou asi jen čtyři mikrosekundy. To znamená, že má velmi krátkou i takzvanou difuzní dráhu – nedostane se daleko a zabíjí patogeny jen ve svém nejbližším okolí, tedy zachycené v nanoroušce. 

Univerzálnost využití

Podle původních plánů se společnost LAM-X chtěla v prvním kroku zabývat vývojem krycích obvazů: „V Praze už vznikla klinická studie na 160 pacientech, kdy byl náš fotoaktivní nanomateriál použit jako krycí obvaz k zabránění vzniku sekundárních infekcí u bércových vředů,“ říká Mosinger. Hned ale dodává, že by využití mohlo být mnohem širší: „Například operační sály jsou místa, která jsou velmi dobře osvícená, při použití našich materiálů by mohlo docházet k nepřetržité sterilizaci povrchů.“

Technologie může mít velký potenciál také v zemích třetího světa, kde není zdravotní systém tak propracovaný a dodržování hygienických standardů bývá problém. Barbora Šumova vyjmenovává i další možnosti: „Tato technologie by kromě zdravotnictví mohla najít uplatnění i v nejrůznějších filtrech například v klimatizacích nebo v potravinářství při balení potravin.“

Flexibilita startupu 

„Myšlenka praktického využití tohoto výzkumu je letitá. Výzkumu singletového kyslíku se věnuji již opravdu dlouho. Konkrétně kombinaci nanomateriálů a fotosenzitizérů, které produkují singletový kyslík, se zabývám od roku 2006,“ popisuje dlouhou cestu od základního výzkumu ke vzniku startupu Mosinger. Možnosti praktického využití výsledků si před třemi roky všimli i zástupci biotechnologických inkubátorů CUIP a i&i Prague a v únoru letošního roku vznikla společnost LAM-X. „Výhodou startupu je, že se dokáže velmi rychle adaptovat na novou situaci, což bylo dobře vidět během koronavirové pandemie,“ uvádí Šumová.

I přes úspěchy a pohotovou reakci na koronavirou pandemii je společnost LAM-X stále na začátku. „Kdyby to bylo jen o výzkumu, je to jednoduché,“ směje se Šumová. Největší výzva je podle ní překonat různé formální překážky na institucích, mít dobře nastavenou patentovou ochranu i licenční smlouvy. „To vše trvá. Navíc stále hledáme finanční a strategické partnery pro další rozvoj,“ dodává, i tak ale věří, že by první produkty startupu LAM-X mohly být na trhu již brzy.

Archiv LAM-X
Hlavní výhody nové technologie
• Univerzální využití
• Snadné přizpůsobení stávajícím výrobním technologiím 
• Neobsahuje těžké kovy
• Nevzniká rezistence
• Opakované použití materiálů
• Poptávka trhu
Možné budoucí uplatnění
• Roušky
• Krytí ran pro léčbu komplikovaných ran či popálenin 
• Zdravotnické a ochranné oděvy 
• Filtry pro čištění vzduchu či vody 
• Antibakteriální obaly
• Sterilizační postřiky a nátěry
Archiv LAM-X
LAM-X
Akademický spin-off LAM-X vznikl 20. února 2020 pro komercializaci výsledků výzkumu vědecké skupiny doc. Jiřího Mosingera z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy. Jedná se o společný projekt Charles University Innovations Prague (CUIP – dceřiná společnost Univerzity Karlovy) a i&i Prague (dceřiná společnost Ústavu organické chemie a biochemie Akademie věd ČR). Název LAM-X vychází ze zkratky pro světlem aktivované materiály (Light Activated Materials).

Článek vyšel v tištěném vydání týdeníku Hrot. Předplatit si ho můžete ZDE.

 

Týdeník hrot

  • SuperMario vs. čistič z Hané
  • Kdy dohoří poslední uhlí
Objednat nyní