Yhdysvaltain viruksenestopinnoitteiden markkina kasvaa vuoteen 2026 asti

Antimikrobi- eli hygieenisiä pinnoitteita on ollut käytössä jo useita vuosia. Sen sijaan, että vasta-aineita käytettäisiin ainoastaan suihkutettavissa muodoissa, nämä pinnoitteet tarjoavat aktiivisen suojan mikro-organismeja vastaan levitettävänä kalvona. Näitä suojapinnoitteita käytetään muun muassa lämmitys- ja ilmanvaihtojärjestelmissä, ruoan prosessointivälineissä ja -tiloissa, lääketieteellisissä implanteissa, henkilökohtaisissa hygieniatuotteissa, kodinkoneissa sekä laivojen rungoissa.

Suojapinnoitteet ovat nyt Covid-19-pandemian aikaan äärimmäisen tärkeitä, koska antimikrobipinnoitteita laitetaan myös seiniin, lattioihin ja kaiteisiin sairaaloissa ja kouluissa, sekä pöytätasoihin niin asuin-, teollisuus- kuin muussakin käytössä ja niitä suihkutetaan maskeihin, hanskoihin sekä muihin tekstiileihin. Jotkut luottavat hopeaan ja luonnonmineraaleihin, toiset torjunta-aineisiin, kun taas osa suosii entsyymeihin perustuvia teknologioita. Nykyään torjunta-aineita voidaan levittää niin nesteen kuin jauheen muodossa.

Antimikrobipinnoitteiden maailmanmarkkinat tulee kasvamaan vuosittain noin 10,4 prosentilla vuoden 2019 3,2 miljardista dollarista 6,3 miljardin tasolle vuonna 2026. Terveydenhuollon välineiden osuuden odotetaan olevan 1,9 miljardia dollaria vuonna 2026.

Virukset, kuten SARS-CoV-2, joka on Covid-19:sta aiheuttaja, ovat kooltaan yleensä 100-300 nanometrin mittaisia ja paljon pienempiä kuin bakteerit. Ne koostuvat nukleiinihapoista (DNA tai RNA), joita ympäröivät proteiinit, jotka suojaavat niitä sekä mahdollistavat kiinnittymisen oikeisiin paikkoihin isäntäsoluissa. Tämän lisäksi virusten (kuten SARS-CoV-2) ympärillä on vielä lipideistä, polysakkarideista ja proteiineista koostuva ulkokerros, jonka avulla se pääsee yhdistymään helpommin isäntäsoluun.

Selvitäkseen ja lisääntyäkseen virusten täytyy aina tartuttaa elävä isäntä. Koronavirusten, kuten SARS-CoV-2:n tiedetään kuitenkin selviävän metalli-, lasi-, puu-, kangas- ja muovipinnoilla muutamista tunneista päiviin, joten virusten tuhoaminen ja vahingoittaminen kun niitä on pinnoilla voi estää tartuntoja ja taudin leviämistä. Monien erityyppisten nanopartikkelien on osoitettu inaktivoivan viruksia kuten SARS-CoV-2:ta. Esimerkiksi nanokokoinen sinkkioksidi, kuparioksidi, hopea, kuparijodidi, kullan ja kvartsin seos sekä kvaternaariset ammoniumyhdisteet ovat osoittautunet lupaaviksi tähän tehtävään.

Covid-19 -pandemian takia valtava määrä tutkimusta keskittyy nyt viruksia torjuvien pinnoitteiden kehittämiseen. Antiviruspinnoitteet kuuluvat laajempaan antimikrobipinnoitteiden ryhmään. Jotkin antimikrobipinnoitteet voivat tappaa niin viruksia, bakteereita kuin muitakin mikro-organismeja (kuten hometta ja sieniä), kun taas toisia ei ole tarkoitettu virusten tuhoamiseen. Eräs USA:n ympäristönsuojeluviraston hyväksymä viruksia varten suunniteltu pinnoite on Caliwel™ BNA Coating, jota valmistaa Allistagen Corporation. Pinnoitteen materiaalina on kalsiumhydroksidi ja sen on yhtiön mukaan todistettu torjuva tehokkaasti yli kahtakymmentä hengenvaarallista bakteeria, virusta ja sientä.

Nova Surface-Care Centre Pvt. Ltd. taas uskoo, että sen NANOVA HYGIENE+™ -niminen sekä vettä että öljyä hylkivä pinnoite pystyy inaktivoimaan SARS- CoV-2:n. Pinnoite koostuu kvaternaarisista ammoniumyhdisteistä sekä positiivisesti varautuneista hopeisista nanopartikkeleista ja sitä voi levittää kankaille, muoveille, metalleille ja betonille. Sen on osoitettu olevan tehokas niin bakteereja, sieniä kuin leviäkin vastaan. Globaaleilla AATCC 100-2012 -standardeilla tehty koe, jossa käytettiin bakteriofagi-tyyppistä RNA-virus MS2:ta, eli poliovirusta osoitti, että 99,9% viruksista kuoli vain kahdessa tunnissa. Tällä hetkellä tutkitaan pinnoitteen tehoa SARS-CoV-2:ta vastaan.

Hong Kongin teknillisen yliopiston tutkijat ovat puolestaan kertoneet antivirusaineesta, joka suihkutettuna säännöllisesti kosketeltaviin pintoihin voi tuoda 90 päiväksi merkittävän suojan bakteereita ja viruksia, kuten SARS-CoV-2:ta vastaan. Tutkijat kutsuvat pinnoitteen materiaalia monikerroksiseksi antimikrobiseksi polymeeriksi (MAP-1) ja se rakentuu miljoonista nanokapsuleista, jotka koostuvat lämpöherkistä polymeereistä, jotka sisältävät desinfioivia aineita. Polymeerit vapauttavat nämä desinfioivat aineet, kun pinnoitettu kappale lämpenee ihmiskontaktista.

Kliinisiä testejä tehtiin hongkongilaisessa sairaalassa sekä vanhainkodissa, ja nyt pinnoite on kaupallisesti saatavilla yliopiston teollisen yhteistyökumppanin Chiaphua Industries Ltd.:n kautta. Lisäksi yli tuhat pienituloista hongkongilaista perhettä sai taloihinsa pinnoitetta ilmaiseksi.

Nippon Paint and Corning, Inc. -firma aloitti antiviruspinnoitteen kehityksen kesäkuussa 2019 ja koronapandemia vauhditti projektia. Firman kehittämä pinnoite, Antivirus Kids Paint sisältää Corning’s Corning Guardiant™ -antimikrobipartikkeleita ja sitä oli tammikuussa testaamassa Microchem Laboratory, valtuutettu itsenäinen laboratorio USA:ssa.

Pinnoitteen osoitettiin inaktivoivan yli 99,9% kissojen kalikiviruksesta (USA:n ympäristönsuojeluviraston hyväksymä vastine ihmisen norovirukselle) sekä tappavan yli 99,99% haitallisista bakteereista, kuten staphylococcus aureusin, escherichia colin sekä pseudomonas aeruginosan uusimmilla testaustekniikoilla, joissa jäljitellään päivittäisessä käytössä olevien sisätilojen viruspitoisuuksia. Nippon Paint Kids Paint on itsessään ympäristöystävällinen ja TÜV- sekä GREENGUARD-sertifioitu.

Maaliskuussa Nippon Paint China and Corning Inc. lahjoitti neljälle hubeilaiselle koronaa hoitavalle sairaalalle 5 miljoonan yuanin arvosta erityisvalmisteista antiviruspinnoitetta, joka oli tarkoitettu etulinjan sairaaloille ja jota ei ole vielä saatavilla markkinoilla.

Toinen esimerkki on erilaisia materiaaleja valmistava Nobio Ltd., joka sai huhtikuussa 2020 205 000 dollarin lahjoituksen Israel Innovation Authoritylta patentoimansa antimikrobiteknologiaan perustuvan pitkäkestoisen pinnoitteen kehittämiseen ja valmistamiseen. Nobio sai myös USA:n elintarvike- ja lääkeviraston hyväksynnän vuonna 2019 Infinix-nimiselle antimikrobiselle hammaspaikalleen tarkoituksenaan tuoda se markkinoille vuoden 2020 jälkimmäisellä puoliskolla. Uusilla rahoilla firma aikoo kehittää samanlaista nanopartikkeleihin perustuvaa antimikrobiteknologiaa kehittääkseen parempia kasvomaskeja sekä pitkäkestoisia pinnoitteita. Tällä hetkellä Nobio työskentelee sopimusvalmistajien kanssa saadakseen maskien ja pinnoitteiden tuotannon skaalattua teolliseen mittakaavaan.

Lähde:  Allistagen, Nobio Ltd, Reuters