Urząd Marszałkowski Województwa Zachodniopomorskiego, w wyniku ogłoszonego konkursu „Odpowiedzialny społecznie Proto_lab” przyznał finansowanie na realizację badań pt. ,,Biodegradowalne, przeciwbakteryjne i przeciwwirusowe filtry na bazie bionanocelulozy do zastosowania w maseczkach ochronnych”. Ten interdyscyplinarny projekt badawczy będzie realizowany przez Katedrę Inżynierii Polimerów i Biomateriałów (KIPB) Wydziału Technologii i Inżynierii Chemicznej oraz Katedrę Mikrobiologii i Biotechnologii (KMB) Wydziału Biotechnologii i Hodowli Zwierząt ZUT.
Celem projektu wpisującego się w globalną walkę z wirusem COVID-19 jest opracowanie metody wytwarzania biodegradowalnych, przeciwbakteryjnych i przeciwwirusowych filtrów na bazie modyfikowanej bionanocelulozy (BNC) do zastosowania, między innymi w maseczkach ochronnych. Kluczem do uzyskania odpowiednich parametrów nowych materiałów, w tym porowatości oraz oczekiwanych właściwości adsorpcyjnych i bójczych wobec mikroorganizmów, w tym wirusów, będzie modyfikacja BNC z wykorzystaniem metod fizycznych, tj. plazmy niskociśnieniowej.
Niskociśnieniowa plazma azotowa (fot. P. Sobolewski)
Opracowane w ramach projektu filtry mają zapewniać ochronę na trzech poziomach: (i) filtracji czynnika zakaźnego dzięki wysokiej porowatości zastosowanych membran, (ii) adsorpcji czynnika zakaźnego dzięki modyfikacji powierzchni mikrowłókien celulozy, (iii) inaktywacji czynnika zakaźnego dzięki funkcjonalizacji membran z biononocelulozy. Filtr będzie mógł być wykorzystany jako warstwa filtracyjna w maseczkach chirurgicznych (jednorazowych) oraz jako wkład do filtrów oddechowych czy respiratorów klasy N95, FFP2 i FFP3 (wielorazowych). Wkłady do takich filtrów zostaną umieszczone w obudowach wykonanych techniką druku 3D.
Drukarka do druku 3D techniką FDM (fot. M. El Fray)
Dodatkową zaletą metody opracowanej w ramach projektu będzie wykorzystanie wyłącznie "zielonych" technologii, a tym samym wyeliminowanie szkodliwych chemikaliów oraz wykorzystanie biomasy jako źródła pożywienia dla bakterii produkujących celulozę. W ten sposób, proces biosyntezy i modyfikacji BNC plazmą niskociśnieniową (eliminującą modyfikację chemiczną) będzie nie tylko w pełni ekologiczny, ale również ekonomicznie uzasadniony.
Kierownik projektu (PI): prof. dr hab. inż. Mirosława El Fray
Wykonawcy:
KIPB – dr inż. Piotr Sobolewski, mgr inż. Marek Żwir
KMB – dr hab. inż. Karol Fijałkowski (co-PI), prof. ZUT, dr inż. Radosław Drozd, dr inż. Anna Żywicka, mgr inż. Daria Ciecholewska-Juśko, mgr inż. Magdalena Szymańska
