Coronavirus: i segreti delle superfici antibatteriche

Quali sono i segreti delle superfici antibatteriche? Sono una valida alternativa agli agenti disinfettati che vediamo impiegati ogni giorno oppure, anche in questo caso, vi sono pensieri contrastanti?

Articolo a cura di Stefano Saroglia

Pulire, disinfettare, sanificare: è sufficiente?

Per limitare la diffusione dell’ormai famigerato Covid19, in tutti i luoghi pubblici o ad alto tasso di frequentazione sono diventate obbligatorie costanti pratiche di disinfezione e sanificazione. La grande maggioranza di queste si avvale di prodotti chimici capaci o di agire direttamente sui patogeni, eliminandoli, o di creare un ambiente particolarmente inospitale per la sua riproduzione, causandone la scomparsa dalla superficie disinfettata.

Sulla scia della frenetica disinfezione, abbiamo visto addirittura “pulire” le strade con soluzioni a base di candeggina. Ma quanto è sano per l’ambiente e per gli esseri viventi in generale? Come possiamo leggere su qualunque confezione, molto poco: il principio attivo, l’ipoclorito di sodio (NaClO) può provocare gravi danni a pelle e occhi ed è molto tossico per gli organismi viventi, soprattutto acquatici. Ma, tra le altre cose, ancora non è stata dimostrata la completa efficacia di una tale prassi.

L’alternativa: nanotecnologie e superfici antibatteriche

Esistono dunque alternative a inondare gli oggetti di nostro uso con soluzioni di ogni sorta? Come sempre più spesso accade, la risposta è da cercarsi nelle cosiddette nanotecnologie, cioè materiali ingegnerizzati per rispondere a specifiche richieste, in particolare nelle forme nanometriche di argento e biossido di titanio (TiO₂). I meccanismi di azione di questi due materiali sono diversi, quindi concentriamoci su uno alla volta.

L’argento è storicamente noto per essere un metallo amico dell’uomo, molto brillante, quasi inossidabile e duraturo, ma di più recente scoperta sono le sue proprietà altamente tossiche per la maggior parte degli organismi unicellulari, come batteri e virus. E’ stato infatti dimostrato che anche piccole concentrazioni di ioni di argento, Ag⁺, all’interno di coltivazioni di questi patogeni, portano alla loro morte. L’implementazione di questo fenomeno in dispositivi reali richiede una reattività più alta possibile, quindi numerose ricerche si sono rivolte verso le forme nanometriche di argento: in modo particolare, una ricerca condotta presso il Politecnico di Torino da team della professoressa Ferraris ha finalmente trovato applicazione in filtri per l’aria, per le più svariate applicazioni, come anche riportato dai nostri colleghi di Biomedical CuE. L’efficacia di questa tecnica risiede nella capacità delle nanoparticelle di argento, inglobate nella matrice più adatta, di rilasciare con molta più facilità ioni quando entrando a contatto con agenti patogeni, così da ridurne drasticamente la popolazione ed eliminare il rischio di diffusione.

Un fenomeno piuttosto differente si presenta, invece, quando batteri e virus vengono depositati su una superficie di TiO₂. La Titania, nome comune del biossido di titanio, è un semiconduttore ad ampio band-gap quindi è capace di promuovere elettroni di valenza interagendo con luce nel campo degli UV. Quando una molecola di ossigeno si deposita su una superficie di Titania, avviene il fenomeno della fotocatalisi, cioè essa riesce a “strappare” un elettrone dalla superficie creando lo ione cosiddetto superossido, cioè una molecola di ossigeno con un elettrone in più (O₂^–). Questa molecola appartiene alla famiglia dei radicali liberi, tanto temuti e combattuti quando si parla di invecchiamento della pelle, infatti è estremamente reattiva e ha la naturale tendenza di ossidare composti principalmente organici. In questa maniera le membrane degli organismi unicellulari vengono ossidate e si verifica la loro scomparsa dalla superficie stessa.

In conclusione, che sia grazie a un’intossicazione diretta o grazie a una ossidazione mediata, le superici antibatteriche, capaci di mantenere un grado di disinfezione elevato per lungo tempo, sono una possibilità concreta. Quindi, d’ora in poi, anche se non vediamo costantemente vaporizzare soluzioni puzzolenti, possiamo stare tranquilli e al sicuro, perché le nanotecnologie ci sono ma non si vedono, un po’ come la nebbia milanese per il comico napoletano Totò.