1/25 Прв дел - Зошто сапунот толку добро функционира против САРС-КОВ-2, коронавирусот и најголем дел од другите вируси? Затоа што тие се самосоставена нано-честичка во која најслабата алка е липидниот (мастен) двослој. Серија во два дела за сапунот, вирусите и супрамолекуларна хемија #COVID19
2/25 Сапунот ја растопува липидната мембрана, по што вирусот се распаѓа како куќа од карти и „умира“, или поточно, би требало да кажеме дека станува неактивен бидејќи вирусите не се вистински живи. Вирусите можат да бидат најдени активни вон телото со часови, па дури и со денови.
3/25 Средствата за дезинфицирање, или течностите, марамиците, геловите и кремовите кои содржат алкохол (и сапун) имаат сличен ефект ама не се добри како нормален сапун. Освен алкохолот и сапунот, „антибактериските агенти“ во овие производи не влијаат нешто посебно на структурата на вирусот.
4/25 Според тоа, голем број од антибактериските производи во основа се само скапа верзија на сапун во однос на тоа како влијаат на вирусите. Сапунот е најдобар но и алкохолните марамчиња се добри кога сапунот не е баш најзгоден или при рака (на пример, рецепција или приемно во канцеларија).
5/25 Зошто точно сапунот е толку добар? За да го објасниме ова, ќе треба да ве прошетам низ супрамолекуларна хемија, нано-наука и вирологија. Ќе се обидам колку можам повеќе ова да го објаснам во генерички термини, што значи дека дел од специјализираните хемиски термини ќе биде изоставени.
6/25 Сакам да нагласам дека јас сум експерт за супрамолекуларна хемија и составување на нано-честички, но не сум виролог. Сликата од мојот прв твит е од одличен текст полн со добри виролошки информации:
https://medium.com/@edwardnirenberg/sars-cov-2-and-the-lessons-we-have-…
7/25 Отсекогаш сум бил фасциниран од вируси и ги гледам како еден од најспектакуларните примери за тоа како супрамолекуларна хемија и нано-наука можат да се спојат. Најголемиот дел од вирусите се составени од три дела: РНК, протеини и липиди (масти).
8/25 РНК е виралниот генетски материјал - и е многу слична со ДНК. Протеините имаат неколку улоги вклучувајќи го и упадот во таргетираната клетка, му помагаат на вирусот во размножување и во основа се клучни (како цигла во куќа) во изградбата на целата структура на вирусот.
9/25 Липидите потоа го обложуваат вирусот, притоа помагајќи и во заштитата и во неговото ширење и клеточна инвазија. РНК, протеините и липидите сами се спојуваат за да го формираат вирусот. Важно е што не постои силна „ковалентна“ врска што ги држи овие елементи заедно.
10/25 Наместо тоа виралното самосоставување се базира на слаби „не-ковалентни“ интеракции меѓу протеините, РНК и липидите. Заедно тие делуваат како лепенка (велкро) па е многу тешко да се растурат овие самосоставени вирални честички. Сепак, можеме да го направиме тоа (на пример со сапун!).
11/25 Најголемиот дел од вирусите, вклучувајќи го и коронавирусот е меѓу 50-200 нанометри - па се вистински нано-честички. Нано-честичките имаат комплексни интеракции со површините на кои се наоѓаат. Исто и вирусите. Кожа, железо, дрво, платно, боја (за ѕидови) и порцелан се многу различни површини.
12/25 Кога вирусот ќе изврши инвазија на една клетка, РНК-та ја „презема“ клеточната машинерија исто како компјутерски вирус и ја присилува клетката да почне да прави голем број нови копии на сопствената РНК и најразните протеини од кои е составен вирусот.
13/25 Оваа нова РНК и молекулите протеин, се самосоставуваат со липидите (кои обично ги има на располагање во клетката) за да формираат нова копија на вирусот.
14/25 Сите овие нови вируси со тек на време ја преплавуваат клетката и таа умира/експлодира ослободувајќи ги вирусите кои потоа заразуваат уште повеќе клетки. Во белите дробови, дел од овие вируси завршуваат во дишните патишта и во мукозните мембрани околу нив.
15/25 Кога кашлаш, а посебно кога киваш, малите капки од дишните патишта можат да летнат и до 10 метри! Поголемите капки се сметаат за главни носители на коронавирусот и можат да летаат барем 2 метри. Затоа луѓе - покривајте се кога кашлате и кивате!
16/25 Овие мали капки завршуваат на најразлични површини и често брзо се сушат. Но вирусите се уште се живи. Тоа што потоа се случува е чиста супрамолекуларна хемија а и тоа како самосоставените нано-честички (пример вирус) реагираат со околината!
17/25 Сега е време да го претставам моќниот концепт од супрамолекуларна хемија кој вели: сличните молекули имаат посилна интеракција меѓу себе отколку различните молекули. Дрвото, ткаенините и да не споменувам кожата имаат прилично силни интеракции со вирусите.
18/25 Наспроти ова се челикот, порцеланот и некои пластики, на пример тефлонот. Исто така важна е и структурата на површината - колку е порамна површината толку помалку вирусот ќе се „закачи“ за нејзе. Порапавите содржини можат да го распарчат вирусот.
19/25 Па зошто површините се различни? Вирусот го држи комбинација на водородни врски (како оние во водата) и она што го нарекуваме хидрофилични или интеракции „налик масти“. Површината на ткаенините може да формира многу водородни врски со вирусот.
20/25 Наспроти нив челикот, порцеланот и тефлонот не формираат многу водородни врски со вирусот. Па вирусот не е силно врзан за овие површини. Вирусот е прилично стабилен на овие површини, но не останува активен (жив) толку долго како кај ткаенините или дрвото.
21/25 Колку долго вирусот останува активен? Зависи. САРС-КОВ-2 коронавирусот се верува дека на поволни површини може да остане активен со часови, па и со денови. Влагата, сончевата светлина и топлината го прават вирусот помалку стабилен.
22/25 Кожата е идеална површина за вирусот! Таа е „органска“ и протеините и мастите во мртвите клетки на површината на кожата имаат интеракција со вирусот и преку водородни врски и преку хидрофилична интеракција.
23/25 Па кога ќе допреш да речеме челична површина со вирус на нејзе, тој ќе се залепи за твојата кожа и од таму ќе ти се пренесе на рацете. Но не си (се уште) заразен. Ама ако го допреш лицето, вирусот може да се пренесе од рацете на лицето.
24/25 И сега вирусот е опасно блиску до дишните патишта и мукозните мембрани во и околу твојата уста и очите. Па вирусот може да влезе внатре. Заразен си (освен ако немаш имунитетен систем кој може да го убие вирусот).
25/25 Ако вирусот е во твоите раце тој може да биде пренесен на друг со обично ракување. Очигледно и со бакнеж... Не треба ни да се каже дека ако некој ти кивне во лице дека ќе те преплави. Вториот дел околу сапунот е следен.
26/39 Втор дел околу сапунот, супрамолекуларна хемија и вирусите. Колку често го допираш лицето? Излезе дека луѓе го допираат лицето на секои 2 до 5 минути! Затоа има висок ризик дека ќе се заразиш ако вирусот стигне до твоите раце освен ако не го измиеш активниот вирус.
27/39 Да пробаме да ги измиеме рацете со обична вода. Можеби ќе ни успее. Меѓутоа водата се натпреварува „само“ со силните „налик лепак“ интеракции меѓу кожата и вирусите преку водородните врски. Вирусот е прилично жилав и може да издржи. Водата не е доволна.
28/39 Сапунестата вода е нешто сосема друго. Сапунот содржи масти познати како амифили, кои можат да бидат многу слични на липидите во обвивката на вирусот. Молекулите на сапунот се „натпреваруваат“ со липидите во мембраната на вирусот.
29/39 Молекулите на сапунот исто така се натпреваруваат со голем број други не-ковалентни врски што ги држат заедно протеините, РНК и липидите. На сето тоа додади вода.
30/39 Сапунот исто така ги поразува интеракциите меѓу вирусот и кожата. Кратко по ова вирусите се откачуваат и се распаѓаат како куќа од карти заради комбинираното дејство на сапунот и водата. Вирусот веќе го нема!
31/39 Кожата е прилично рапава и збрчкана заради што и ти треба повеќе триење и киснење за да се осигураш дека сапунот ќе влезе во секоја брчка и процеп на кожата во кој може да се кријат активни вируси.
32/39 Производите базирани на алкохол, што ги опфаќа речиси сите „производи за дезинфекција“ и „антибактериски“ производи содржат раствор од високопроцентен алкохол, обично меѓу 60-80% етанол, а понекогаш и малку исопропанол, плус вода и малку сапун.
33/39 Етанолот и другите алкохоли не само што брзо формираат водородни врски со вирусниот материјал туку како растворувач се повеќе липофилни отколку водата. Па затоа алкохолот ја раствора липидната мембрана и ги нарушува другите супрамолекуларни интеракции во вирусот.
34/39 Сепак, ти треба прилично висока концентрација на алкохол (над 60%) за да постигнеш рапидно распаѓање на вирусот. Вотка или виски (обично се 40% етанол), нема толку брзо да го растворат вирусот. Севкупно алкохолот не е толку добар за ова како што е сапунот.
35/39 Речиси сите антибактериски производи содржат алкохол и малку сапун и ова помага во убивање на вирусите. Меѓутоа некои содржат „активни“ агенти за убивање бактерии, како триклосан. Тие, сепак, во основа ништо не му прават на вирусот!
36/39 Да сумирам, вирусите се речиси како мали мастни-наночестички. Тие можат да останат активни со часови на различни површини и потоа да бидат собрани со допир. Тие потоа можат да стигнат до нашето лице и да нè заразат затоа што најголем дел од нас доста често го допираме своето лице.
37/39 Водата сама по себе не е многу ефикасна во миењето на вирусот од нашите раце. Производите базирани на алкохол функционираат многу подобро. Меѓутоа ништо не е подобро од сапун - вирусот се откачува од кожата и се распаѓа многу брзо во сапунеста вода.
38/39 Ете ви - супрамолекуларна хемија и нано-наука не само што ни кажува како вирусот се има самосоставено во функционална активна закана, туку исто така и како може да ги поразиме вирусите со нешто едноставно како сапун.
39/39 Ви благодарам што ја прочитавте мојата прва серија. Се извинувам ако сум направил некоја грешка погоре. Можеби некои детали околу виралноста да сум погрешил бидејќи не сум виролог како @MackayIM, чиј сум голем фан! Меѓутоа се надевам дека ова ќе ве инспирира не само да користите сапун туку да и прочитате нешто за хемија!
