SARS-CoV-2 바이러스 입자는 바이러스의 유전 정보를 포함하는 핵산 가닥의 핵심으로 구성됩니다. 핵산 가닥은 막에 단백질 돌출부가 있는 지질막으로 둘러싸여 있습니다. 감염에는 각 구성 요소가 필요합니다. 새로운 연구에 따르면 빛을 사용하여 표면을 오염시키는 감염성 코로나바이러스 입자를 파괴할 수 있는 방법이 밝혀졌습니다. 과학자들은 코로나19 팬데믹을 일으키는 바이러스인 SARS-CoV-2와 같은 바이러스로부터 수술실 등 환경을 어떻게 철저히 소독할 수 있는지에 관심을 갖고 있다.
사우샘프턴 대학교(University of Southampton)의 연구원들은 자외선 레이저가 이러한 주요 구성 요소에 영향을 주어 바이러스를 파괴하는 방법을 연구했습니다. 두 가지 서로 다른 파장의 특수 UV 레이저를 사용하여 과학자들은 각 바이러스 구성 요소가 밝은 빛 아래에서 어떻게 분해되는지 확인할 수 있었습니다. 그들은 게놈 물질이 분해되기 매우 쉽고, 단백질 스파이크가 인간 세포에 결합하는 능력을 상실했다는 사실을 발견했습니다.
자외선에는 UVA, UVB, UVC 등이 있습니다. 태양으로부터 나오는 자외선은 280나노미터 미만의 주파수로 지구 표면에 도달하는 빛이 거의 없습니다. Southampton 팀이 소독 특성 때문에 연구에 사용한 것은 덜 연구된 형태의 UV 광선입니다. 자외선은 유전 물질(약 260나노미터)과 단백질 스파이크(약 230나노미터)를 포함한 다양한 바이러스 구성 요소에 의해 강력하게 흡수되므로 팀은 이 프로젝트에서 266나노미터와 227나노미터의 레이저 주파수를 선택했습니다.
Sumeet Mahajan 교수가 이끄는 Southampton 대학의 과학자들은 레이저 제조업체 MSquared Lasers의 과학자들과 긴밀히 협력하여 American Chemical Society 저널 "ACS Photonics"에 게재된 연구 보고서를 공동 집필했습니다. 연구팀은 266나노미터 빛이 저전력에서도 RNA 손상을 일으켜 바이러스의 유전정보에 영향을 미칠 수 있다는 사실을 발견했다. 266나노미터 빛은 또한 SARS-CoV-2 스파이크 단백질의 구조를 파괴하여 이황화 결합과 방향족 아미노산을 분해하여 인간 세포에 결합하는 능력을 감소시킵니다.
227나노미터 파장의 빛은 RNA 손상을 유도하는 데는 덜 효과적이지만, 단백질 구조를 분해하는 산화(산소와 관련된 화학 반응)를 통해 단백질을 파괴하는 데는 더 효과적입니다. 중요한 것은 SARS-CoV-2가 RNA 바이러스 중에서 가장 큰 게놈 중 하나를 가지고 있다는 것입니다. 이로 인해 게놈 손상에 특히 민감합니다.
Mahajan 교수는 "빛으로 비활성화된 공기 중 바이러스는 전통적인 방법으로는 오염 제거가 어려울 수 있는 공공 장소와 민감한 장비를 소독하기 위한 다용도 도구를 제공합니다. 이제 우리는 빛 비활성화에 대한 바이러스의 분자 구성 요소의 차등적 민감도를 이해했으므로 소독 기술을 미세 조정할 수 있는 가능성을 제공합니다."라고 말했습니다.
빛 기반 비활성화 기술이 폭넓은 주목을 받는 이유는 응용 범위가 넓고, 기존의 액체 기반 비활성화 방법이 적합하지 않기 때문입니다. 이제 비활성화 메커니즘이 더 잘 이해되었으므로 이는 기술 일반화를 향한 중요한 단계입니다.
컴파일된 소스: ScitechDaily