2021 Mart ayı itibariyle 2,7 milyon insanın hayatını kaybetmesine neden olan Covid-19 salgını ile mücadele kapsamında salgının etkilerini azaltma, teşhis ve tedavi konularında alternatif yöntemler geliştirmek için bilimin sunduğu tüm imkanlar seferber edilmiş durumda. Sürdürülen bu çalışmalarda metallerin çeşitli özelliklerinden faydalanmak için nanopartikül boyutundaki kullanımının artış göstermesi metal madenlerine farklı bir açıdan bakılmasını sağladı.
Aslında gümüş, bakır, çinko gibi metallerin antimikrobik özellikleri çok eski dönemlerden günümüze aktarılan değerli bilgiler arasında yer alıyor. Yakın geçmişten günümüze kadar olan dönemde ise birçok metal tıbbi uygulamalarda ve medikal ekipmanlarda kullanılıyordu. Salgından çok daha öncesinden beri medikal amaçlı kullanımı bulunan metallerin bu kullanım alanları salgın nedeni ile çeşitlenerek ön plana çıkmaya başladı.
Salgınla mücadele kapsamında ilk adım yayılma hızını yavaşlatmak adına alınan önlemler olarak karşımıza çıkıyor. Bu önlemler arasında maske kullanımına hassasiyet göstermek, kişisel hijyene önem vermek ve sosyal mesafeyi korumak yer alıyor. Aynı zamanda kişisel hijyenin yanında toplumun kullanımına açık alanlarda temas yüzeylerinin dezenfekte edilmesi ve virüsün temas ile yayılmasının engellenmesi de büyük önem arz ediyor. Bu kapsamda salgının yayılmasını önlemek amacı ile gerçekleştirilen araştırmalarda temas yüzeylerinin bakır gibi nanopartiküller içeren polimerler ile veya bakır alaşımları ile kaplanmasının virüsün hayatta kaldığı zaman aralığını azalttığı ortaya çıktı. Ayrıca, bakır gibi antiviral özellikli metallerin, temas yüzeylerinin temizliği konusunda dezenfektan gibi kimyasal içerebilen çözümlere kıyasla daha güvenli olduğu belirtilirken ultraviyole ışınların kullanımına göre daha pratik olduğuna dikkat çekiliyor. Nanopartikül içeren kaplama ve alaşımların iyon salınımı ile canlı hücrelerin faaliyetlerini bozarak yüzeylere antiviral ve anti bakteriyel özellik kazandırdığı ifade edilirken antiviral özelliği ile bilinen metalin önlem amaçlı belirli alanlarda uygulanılması tavsiye ediliyor.
Bakır üzerine benzer çalışmaların daha önceki hastalıklarda da gündeme geldiği biliniyor. 70’li yıllarda çocuk felcine karşı etkili olduğu ispatlanan bakırın daha sonra ise başka bir koronavirüs olan HuCoV-229E ile mücadelede büyük fayda sağlamıştı. HuCoV-229E virüsü üzerine yürütülen araştırmalar normal şartlarda yüzeylerde altı gün yaşayabildiği kaydedilen koronavirüsün hayatta kalma süresinin bakır alaşımları ile kaplanan yüzeylerde bir güne düştüğü kaydedildi. Bu özelliğin benzer bir virüs olan Covid-19’un yayılmasını engellemede de önemli bir unsur olabileceği hatta ilerleyen dönemlerde tıbbi ortamlarda paslanmaz çelik yerine bakır alaşımlarının daha sıklıkla kullanılabileceğini öngörülüyor.
Salgınla birlikte hayatımıza giren kişisel koruyucu ekipmanlar arasında yer alan maskenin salgının yayılmasını önleme konusunda ayrı bir önemli bulunuyor. Ancak günlük olarak kullanmaya başladığımız standart maskelerin sağladığı koruyuculuk ile ilgili uzmanların görüş ayrılıkları devam ediyor. Maskelerin hem yaygın kullanımı hem de salgın süresince büyük zorluklar altında insanların sağlığı için mücadele eden sağlık çalışanlarına bir parça daha fazla güvenlik sağlama konusunda daha fazla koruma sağlaması adına hem çeşitli metallerin kullanılması ile koruyuculuğun arttırılmasına dair çalışmalar devam ediyor. Hem değerli metal olarak değerlendirilen hem de teknolojik kullanımlarda kendisine yer bulan gümüşün bu kullanımlarına ek olarak anti bakteriyel özelliklerinden faydalanarak maskelerin koruyuculuğu arttırılmak isteniyor. Çalışmalar maskelerde eser miktarda gümüş kullanımının hem kullanıcıyı diğer bakterilere karşı koruduğunu hem de uzun süre maske kullanımı sonucu oluşan rahatsız edici kokunun önlenmesine yardımcı olduğunu ortaya koydu.
Maske konusunda gerçekleştirilen diğer çalışmalar arasında titanyum dioksit ve grafen kullanımı ile maskelerin küçük boyutlu partiküllere karşı sunduğu korumanın arttırılması yer alıyor. Mücadele ettiğimiz koronavirüsün tezahür edilemeyecek kadar küçük boyutlarda olduğu ve standart maskelerin nanopartikül boyutundaki virüsü durdurmak konusunda zorluk yaşayabildiği uzmanlar tarafından sıklıkla dile getirilirken bu doğrultuda titanyum oksit ile kaplanmış 100 nanometre kalınlığında nanofiberlerden üretilen kumaşların 1000 nanometreden küçük virüsleri yakalayabileceği yakalanan bu partiküllerin ise direk güneşten gelen ultraviyole ışınlara maruz kalarak yok edilebileceği değerlendiriliyor.
Titanyum dioksitin yanında grafen de aynı konuda üzerinde araştırmalar yapılan materyaller arasında yer alıyor. Çelikten 200 kat güçlü ancak bir o kadar da hafif olan grafen kullanılarak üretilen kumaşların virüsleri yakalayarak geçişini engellediğini ortaya koyan çalışmalar bulunmakla birlikte grafen içeren kişisel koruma ekipmanlarının delinmeye, ateşe, ultraviyole ışınlara karşı daha dayanıklı olduğu belirtiliyor. Bunun yanında grafenin kullanımı sadece kumaşlarla sınırlı olmayacağı virüs bulaşma riskinin bulunduğu kamuya açık ortamlarda temas yüzeylerinde de kullanılabileceği değerlendiriliyor.
Yüzey temizliği ve kişisel koruyucu ekipmanların sunduğu koruma imkanları en iyi ihtimalle salgının yayılma hızını yavaşlatmakta yardımcı olacaktır. Ancak asıl mücadele engellenemeyen enfeksiyonların teşhis edilmesi ve hastalara etken müdahale edilmesi ile başlamaktadır. Bu durumda erken ve yaygın test uygulamaları salgınla mücadelede bir diğer unsur ön plana çıkmaktadır. Çeşitli metallerin hassas yapısı ve özel fiziksel özellikleri nedeni ile hızlı ve yüzdeli sonuç veren test kitlerinde değerlendirilmektedir. Bu kullanımlardan bir tanesi enfeksiyon şüphesi ile gerçekleştirilen teşhis kitlerinde altın kullanılması ile karşımıza çıkmaktadır. Covid şüphesi ile gerçekleştirilen antikor testlerinde kan örneği alınarak vücutta o anda ya da öncesinde virüs bulunup bulunmadığı incelenmektedir. %95 doğruluk oranına sahip olduğu ve PCR testlerine kıyasla daha çabuk sonuç verdiği belirtilen bu testlerde altın partikülleri kullanılmaktadır. Hastadan bir miktar kan alınarak gerçekleştirilen bu testlerde bulunan altın partikülleri antikorlara yapışmakta antikorları sadece antijenler ile bağ kurabilecek bir alana taşımakta kullanılmaktadır. Ayrıca gümüş partikülleri kullanılan versiyonları olduğu da belirtilmektedir.
Bazı antikor testlerinde ise altın partiküllerine ek olarak grafen partiküllerinin kullanıldığı görülmektedir. Kullanılan her iki materyalin hassasiyet, seçicilik ve iletkenlik özelliklerinden faydalanılarak virüsün varlığı tespit edilmekte ve teşhis konusunda hem hız hem güvenilirlik oranı arttırılmaktadır. Bu yöntemin çok erken dönemde olduğu belirtilmekte ancak COVID-19 salgınından sonraki dönemlerde de farklı ihtiyaçlar halinde kullanılabileceğine dikkat çekilmektedir.
Kaynaklar
- https://theconversation.com/coronavirus-nanoscience-the-tiny-technologies-tackling-a-global-pandemic-145140
- https://www.azonano.com/article.aspx?ArticleID=5540
- https://www.materialstoday.com/carbon/comment/can-graphene-fight-against-covid-19/
- https://www.smithsonianmag.com/science-nature/copper-virus-kill-180974655/
- https://www.adityabirla.com/media/stories/copper-shield-against-covid
- https://www.weforum.org/agenda/2020/08/copper-and-coronavirus-this-canadian-mining-company-explains-how-the-red-metal-fights-covid-19/
- https://sprott.com/insights/precious-metals-and-the-fight-against-covid/#
- https://www.researchgate.net/publication/227107761_Titanium_Dioxide-Coated_Nanofibers_for_Advanced_Filters
- https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.0c03697
- https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/admi.201900622
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S266608652030014X?via%253Dihub
- https://iopscience.iop.org/article/10.1088/2632-959X/abb714
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7299399/
- https://www.graphene-info.com/graphene-based-electrochemical-sensor-can-detect-covid-19-less-five-minutes
- https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0956566320303559?via%3Dihub
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2666351120300796
