銅基沸石紗布的掃描電子顯微鏡圖：(a) 放大143倍，(b) 放大3200倍（右）。 范杰團隊供圖

近日，浙江大學化學系范杰教授科研團隊研制出能1分鐘快速滅活新冠病毒的防護口罩，經(jīng)浙江大學附屬第一醫(yī)院傳染病診治國家重點實驗室測試，該口罩1分鐘內(nèi)新冠病毒滅活效率大于99%。

“我們用自主研發(fā)能滅活病毒的銅基沸石紗布制作了口罩，并用一般病人痰液中病毒數(shù)量1千倍以上的病毒原液對這款口罩進行測試，實驗證明其1分鐘內(nèi)殺滅冠狀病毒的有效率均超過99%。如果口罩不用水清洗的話，可以一直保持滅活病毒的效果。”8月27日，范杰告訴澎湃新聞（www.kxwhcb.com）。

目前市面上的口罩，不管是常規(guī)醫(yī)用口罩還是KN95口罩都只是物理阻隔病毒而不能滅活病毒，科學家已經(jīng)證實被阻隔截留在口罩上的病毒最長可存活7天，這些被截留在口罩上的病毒有可能再次成為感染源。范杰團隊自主研發(fā)的口罩，具備快速且高效滅活新冠病毒的功能，既能有效滅活截留在拒水層的病毒，也能滅活截留在過濾層的病毒，從而有效阻斷病毒的傳播。

范杰團隊研發(fā)的這款的口罩，從外觀看與普通的KN95口罩差別不大。“新口罩相當于在普通KN95口罩基礎(chǔ)上，添加了兩層‘特殊'的銅基沸石紗布層，從而賦予口罩瞬間殺滅新冠病毒能力。最外層紗布，能高效滅活阻隔在口罩表面的病毒菌，而次內(nèi)層則對阻隔在過濾層的或患者呼出的病毒進行快速高效快速地滅殺。”范杰介紹。 

在一張放大了3200倍的掃描電子顯微鏡圖中，一根根普通的棉纖維上，均勻地分布著毛線球狀的納米沸石顆粒，這些牢牢結(jié)合在棉纖維上的顆粒正是快速殺滅新冠病毒的頂級殺手。

范杰介紹，2009年美國亞利桑那大學Kelly R. Bright教授首次測試了不同沸石對于SARS冠狀病毒的滅活效果，發(fā)現(xiàn)銀離子和銅離子交換的沸石粉末具有抗SARS冠狀病毒的活性，1小時滅活率達到90%，4小時滅活率超過99%。為此，今年初新冠疫情暴發(fā)后，范杰就考慮能否將沸石滅活冠狀病毒的性能用到口罩上。

今年4月，浙江大學組織科研隊伍針對新冠疫情展開科研攻關(guān)，范杰團隊首先利用自主研發(fā)的柔性納米沸石纖維技術(shù)解決了沸石粉末在口罩上均勻負載的問題。此后，該團隊又與浙大一院傳染病診治國家重點實驗室P3實驗室姚航平、吳南屏研究員團隊合作，對沸石的納米結(jié)構(gòu)和組成進行全面篩選，將達到99%的病毒滅活效率所需的時間從4小時縮短到1分鐘。

“病毒在沸石紗布上快速滅活的機制還需要進一步研究，目前的結(jié)果表明滅活速率速度可能與沸石紗布上的沸石尺寸有關(guān)，普通沸石粉末尺寸在十幾微米左右，表面光滑，而沸石紗布上的沸石其晶體尺寸只有100-200納米。納米沸石晶粒堆積的表面是凹凸不平的，晶粒之間存在著大量與新冠病毒尺寸相當?shù)目锥矗?strong>大大增加了其捕獲病毒的能力，便于沸石骨架鎖定的‘銅離子'精準進攻病毒蛋白分子并破壞其結(jié)構(gòu)和生物功能。”范杰說。

范杰表示：“當前測試通過病毒原液與口罩材料的接觸，模擬唾液與痰液攜帶病毒的傳播方式，后續(xù)還要對模擬病毒空氣或氣溶膠傳染模式進行檢測。另外，高危環(huán)境下佩戴該款口罩的有效性還需要進行臨床研究驗證。”