一种能够有效地消灭细菌和病毒的新型光能和可充电的纳米纤维材料，有一天可以被整合到个人防护装备中，以防止新出现的传染性疾病的爆发。这种材料的工作原理是，在光照条件下生产生物杀灭活性氧(ROS)，即使在昏暗或黑暗的环境中也很活跃，不像之前的这种光抗菌剂需要光照射才能发挥作用。
新兴传染病(EIDs)是一个严重的全球健康问题。这些疾病包括严重急性呼吸系统综合症、禽流感和埃博拉病毒。例如，2014年在西非爆发的EVD疫情导致28,646名受感染的平民中近40%死亡，852名被诊断为医护人员的人中有超过50%的人死亡。
为防止开矿，医护人员应穿戴防护用品，如面罩、生物防护服和医用手套。虽然这些病毒可以将病原体传播到最低，但它们并不能完全消除感染的风险。像三氯生、nisaplin和含有银纳米粒子的溶液等生物化合物也可以被使用，但它们需要经常重复使用。
ROS杀死细菌并灭活病毒。
由加州大学戴维斯分校(University of California at Davis)领导的一个研究小组使用一种电纺丝技术制造了聚合物基纳米纤维膜。膜含有苯并酚和多酚，广泛应用于生物化学和有机合成的光敏剂。这些化合物在有氧气的情况下在阳光下快速生成活性氧，这要归功于一种光反应，它涉及到纳米膜的氢提取和随后的氧化。
“一旦病原体被阻断，并与纳米纤维的表面接触，光活性生物cides会产生各种ROS，包括羟基自由基、超氧化物和过氧化氢，”团队成员Yang Si解释道。“这些活性氧通过破坏DNA、RNA、蛋白质和脂类来杀死细菌和灭活病毒。”
可充电，即使在昏暗或黑暗的环境下也可以工作。
他说:“我们使用的光活性材料可以在光照射下储存生物杀灭活性，这要归功于它们的可充电功能，即使在昏暗或黑暗的环境下也能轻易释放活性氧。”“相比之下，以前的光抗菌材料只能在有光照射的情况下工作，其中许多甚至需要高强度的紫外线。”
当与它们接触时，膜能迅速有效地杀死致病菌和病毒。“例如，超过99%的细菌(如大肠杆菌和L. innocua)在不到两小时的时间内被杀死，超过99%的病毒(如T7噬菌体)在不到30分钟的时间内，要么暴露在光照下，要么在黑暗条件下，”Si告诉nanotechweb.org。“相比之下，以前的这种膜需要10到20个小时的接触细菌或病毒。”
向商业化?
研究人员已经证明，这些膜可以作为许多常规使用的PPE的生物杀伤层，例如3M的N100防毒口罩和杜邦的Tyvek防护服。在呼吸器的应用中，他们可以滤除和杀死大肠杆菌，例如，在气溶胶的形式。“它们也可能被用作面罩和医用手套的保护层，以抵御气溶胶或液体形式的病原体，”Si补充道。
该小组报告其在科学领域的工作进展:10.1126/sciadv。aar5931说，现在正忙于开发含有纳米纤维材料的PPE。“我们将尝试大量生产这些材料，并与工业合作伙伴合作，将它们整合到现有的非织造生产线中，这将使我们能够将这项技术商业化。”
——文章发布于2018年3月19日
