Ученые из Харькова разработали карманное устройство, которое превращает воду в антисептик
Санитайзер, с помощью которого можно убить 99,9% вредных микроорганизмов – бактерий, грибков, вирусов – создали в харьковском Институте микробиологии и иммунологии имени И.И. Мечникова. Маленькое устройство за секунды превращает воду в антисептик и обеззараживает посуду, продукты, поверхности.
ДЕЙСТВУЮТ АТОМЫ «СТАРОГО ДОБРОГО» СЕРЕБРА
«Вы же знаете, что мытье, скажем, фруктов водой, ну, процентов 10 бактерий убирает?» – начинает разговор один из разработчиков прибора, доктор фармацевтических наук, заведующий лаборатории и клинического отдела молекулярной иммунофармакологии Института микробиологии и иммунологии имени Мечникова АМН Украины Артур Мартынов.
В его руках – небольшой, высотой 14 см, флакончик с кнопкой на донышке. Когда ее нажать, устройство начинает действовать – можно распылять аэрозоль. Объем – 30 миллилитров.
Состоит санитайзер из двух электродов, электронной платы, которая управляет подачей тока, источника питания, системы зарядки с USB-разъемом.
«А как наверняка обеззаразить фрукты, которые вы хотите малышу дать? Федеральная санитарная служба США, например, рекомендует мыть бананы с мылом, чтобы убрать энтеровирусы. А виноград? Тоже каждую ягодку с мылом? К тому же, оно лишь уменьшает адгезию бактерий (способность микроорганизмов собираться на поверхностях и в чувствительных клетках и колонизироваться. – ред.), а не уничтожает их непосредственно, – продолжает Мартынов. – Задача, которую мы ставили перед собой, – создание такой системы обеззараживания, которая бы не имела отходов, как органические вещества. Спирт, который используется в антибактериальных спреях для рук, дает отходы – токсичные яды, которые приводят к гепатитам, гепатозам, циррозам. То есть детям их точно нельзя. Обрабатывать спиртом фрукты – вообще недопустимо!»
Ученые стремились создать такой антисептик, который действовал бы очень быстро и затем просто исчезал, превращаясь в воду, не был токсичным, убивал большинство бактерий и к которому бактерии не смогли бы адаптироваться.
Единственное вещество, к которому у бактерий не появляется резистентность, – это серебро. И ученые «приручили» его нестабильный атом.
«Мы предложили электрохимическую систему растворения электрода. То есть, когда ток пропускается через электрод, из последнего вымывается серебро. Мы получаем так называемые синглетные серебро, водород и кислород. Проникая в бактерии, они втроем действуют как яд, при этом для кожи человека абсолютно не вредны. Но их максимальная активность – это несколько секунд. Если не разбрызгать средство вовремя, на выходе будет просто вода с примесью серебра», – объясняет Мартынов.
После нажатия кнопки есть примерно 50 секунд для обеззараживания. Затем индикатор гаснет, делается пауза – и через какую-то минуту-две устройство снова можно включить.
Использовать можно любую воду, кроме дистиллированной, – из-под крана или прямо из водоема, если это отдых на природе.
Действенность устройства проверяли, заражая перчатки и продукты всевозможной опасной «живностью».
«На стерильные резиновые перчатки наносили бактерии (например, кишечную палочку) в высокой концентрации – и делали отпечаток на чашке Петри. Мыли руку в перчатке в течение минуты с мылом, делали отпечаток – практически ничего в отпечатке не менялось. А затем обрабатывали нашим санитайзером. Эффект вы можете увидеть на снимках: уничтожается 99% бактерий», – говорит еще один разработчик устройства, кандидат технических наук, старший научный сотрудник института им. Мечникова Михаил Мануйлов.
А НАЧИНАЛОСЬ ВСЕ С ФОНТАНОВ
Над карманным устройством ученые работали полтора года. Но началось все гораздо раньше – с устройства для обеззараживания воды в фонтанах. Институт имени Мечникова, как ведущее учреждение страны по биобезопасности, должен был предложить, как очистить источники, которые могут стать причиной массовых отравлений или заражения людей инфекционными болезнями. Такими источниками являются фонтаны (недаром зарубежные турфирмы своим клиентам рекомендуют держаться подальше от них в Украине).
В 2011 году ученые разрабатывали проект изменений в Государственные санитарные нормы и правила содержания территории населенных пунктов. В документе, в частности, шла речь и о гигиенических требованиях к фонтанам.
«Во всем мире вода в фонтанах обеззараживается. У нас воду просто гоняют по кругу. А в фонтанах – и бомжи купаются, и животные, пыль туда попадает. Вирусы, бактерии – все в аэрозольной форме. Проходите мимо – и вдыхаете это все... К нам приводят на обследование детей – клебсиелу, кишечную палочку выявляем в легких!» – говорит Мануйлов.
Ученые в 2012 году предложили опытный образец установки, которая работала на основе ионов серебра и меди. После введения новых санитарных норм ее могли бы использовать для обеззараживания воды в фонтанах в украинских городах. Компактные размеры позволяют устанавливать устройство в чаше или бассейне фонтана и не требуют никаких дополнительных работ.
Однако до сих пор устройством никто в Украине не заинтересовался. Ответ органов местного самоуправления не нов – «денег в бюджете нет». Правда, коммунальное предприятие «Харьковзеленстрой», которое является балансодержателем фонтанов, приобрело два образца, так сказать, для тестирования. Тогда на сайте горсовета появилась новость о разработке ученых и о том, что скоро городские фонтаны станут чище. Но дальше оптимистичной публикации в СМИ дело не пошло – чиновники не видят опасности в фонтанах.
«В 2015-м году нам окончательно все отказали, сказали – устройство не актуально на сегодня», – разводит руками Мануйлов.
В ПОИСКАХ ИНВЕСТОРОВ
Портативное устройство, названное Dew Pocket, стало следующим этапом в работе ученых. Его сделали на энтузиазме и за собственный счет (изготовление одного образца на сегодня обходится примерно в 600 гривен).
У разработчиков уже 3 патента и готовят документы на получение четвертого.
Усовершенствования изобретения продолжается.
«Заряда аккумулятора сейчас хватает на 12 часов. Но нам удалось найти для разработки партнера, который обещает, что будет хватать заряда на год работы. А потом замена картриджа – и снова год работы. Поэтому планируем сделать глубокую энергооптимизацию электроники», – говорит третий участник и CEO проекта Андрей Мануйлов.
«Dew Pocket» он презентовал на различных инновационных форумах и ярмарках стартапов.
В перспективе, отмечает ученый, усовершенствованное устройство могло бы стать удобным медицинским девайсом. Спектр использования – от профилактики опрелости у младенцев до хирургии.
«Но это вопрос инвестиций. Сотни и сотни тысяч долларов нужны на тестирование и сертификацию. Поэтому пока мы идем путем бытового девайса. Да и здесь инвестора найти крайне сложно», – объясняет Мануйлов.
Может, он найдется именно после этой публикации?
СПРАВКА УКРИНФОРМА
Институт микробиологии и иммунологии им. И.И. Мечникова АМН Украины основан в 1886 году, это одно из старейших в мире научных учреждений противоэпидемического профиля.
Основное направление деятельности - разработка новых средств и методов диагностики, лечения и профилактики инфекционных заболеваний.
Становление института связано с борьбой против эпидемий грозных инфекционных заболеваний, в частности, холеры, шигелеза (ранее называли дизентерией), сыпного и брюшного тифа.
В свое время в учреждении предложили комплексы социальных и медицинских мероприятий, которые помогли снизить заболеваемость туберкулезом, дифтерией, скарлатиной, ботулизмом, столбняком, газовой гангреной.
До Второй мировой войны здесь наладили производство 12 видов лечебных сывороток, еще 10 видов вакцин начали производить в послевоенные годы.
В институте разработали и внедрили в практику такие противомикробные средства как эктерицид, хлорофиллипт, декаметоксин.
Национальной академии медицинских наук Украины учреждение передали в 2000 году.
Институт продолжает работу по фундаментальным и прикладным исследованиям. Занимается изучением биологических свойств возбудителей инфекционных заболеваний (СПИД и ВИЧ-ассоциированных инфекций, новых и малоизученных инфекций), разрабатывает методы лабораторной экспресс-диагностики. Продолжается изучение биологических основ и эволюции механизмов и важнейших феноменов иммунитета, изучение отдаленных иммунологических и иммуногенетических последствий аварии на ЧАЭС и тому подобное.
Юлия Байрачная, Харьков
Фото Вячеслава Мадиевского