Nya insikter om coronavirusets överlevnad
Hur länge överlever coronaviruset på olika ytor? Och hur förökar det sig? I en studie har materialforskare vid KTH undersökt hur viruset interagerar med oorganiska ytor. Resultatet skiljer sig från vad man tidigare trott.
Kunskapen om hur coronaviruset samspelar med ytor på atomnivå är fortfarande liten. Samtidigt är det viktig information och genom en ökad förståelse hoppas forskare att man ska kunna utveckla antivirala material och så småningom virussensorer.
I en nyligen publicerad undersökning har Cláudio Lousada , forskare vid Institutionen för materialvetenskap vid KTH använt så kallad kvantmekanisk modellering för att studera hur spikproteinet från SARS-CoV-2-viruset samspelar med oorganiska ytor.
– Den underliggande fysiken för samspelet mellan viruset och ytorna skiljer sig från vad man tidigare trott, säger Cláudio Lousada.
När det gäller virusets överlevnadsgrad på ett underlag bör man först specificera ytmaterialet, enligt Lousada. Faktorer som också spelar roll för hur länge viruset överlever beror på närvaron av fukt – vatten är nödvändigt för att viruset ska behålla sin funktion – liksom på typerna och konformationerna av glukosiderna som finns i spetsen av spikproteinet.
Utveckla virussensorer
Cláudios Lousadas beräkningar visar att interaktionerna mellan molekylerna i spikproteinets spets och ytorna kan vara extremt starka. I vissa fall kan de till och med tränga undan vattnet från ytan, vilket kan skada spikproteinet och viruset kan förlora sin funktion.
– Om vi förstår vilka egenskaper hos ytorna – på atomnivå – som kan inaktivera viruset kan vi också designa material som kombinerar den uppsättningen egenskaper med andra funktioner. Dessa egenskaper kan också användas för att utveckla virussensorer.
Cláudio Lousadas studie visar inte vilka typer av ytor som är mest ”smittsamma”.
– Viruset överlever på platser som håller sig blöta längre. Detsamma gäller för de kemiska bindningarna mellan ytorna och viruset. Om dessa bindningar inte lyckas driva vissa typer av rekonstruktioner av spikproteinet kommer viruset att förbli intakt längre, säger han och fortsätter:
– Därför borde organiska ytor generellt vara mer smittsamma än oorganiska ytor, men det är för tidigt att dra den slutsatsen. All information som vi kan få kring de här mekanismerna är pusselbitar som gör att vi till slut kan vinna över pandemin – och mildra effekterna av framtida pandemier.
Använder superdatorer
Inom kvantmekanisk modellering används superdatorer för att simulera och sedan visualisera vad som händer på atomär och subatomär nivå. Metoden ger forskarna tillgång till detaljerad information som är svår, eller till och med omöjlig, att få fram via experiment.
Med matematiska verktyg analyseras de stora mängder data som metoden tar fram.
– Förutom mängden fysisk och kemisk information är de visuella aspekterna viktiga. Med den här metoden kan vi generera bilder där vi ”ser” atomerna som om vi tittade på dem såsom observatörer i deras egen storlek. Det ger oss många nya insikter, säger Cláudio Lousada.
Text: Anna Gullers