1. Почему мыло так хорошо работает против вируса SARS-CoV-2 (возбудителя гриппа COVID-19) и против многих других вирусов? Потому что оно представляет собой самособираемую наночастицу, в которой самая слабая связь – двойной слой липидов (жира). Это серия постов в двух частях о мыле, вирусах и надмолекулярной, занимающейся частицами чуть крупнее молекул, химии.

2. Мыло растворяет жировую мембрану и вирус распадается на части как карточный домик, и «умирает», точнее он становится неактивным, поскольку, на самом деле, вирусы не относятся к живым организмам. Вирусы могут сохранять активность за пределами человеческого тела часами или даже в течение нескольких дней.

3. Дезинфицирующие средства, жидкости, влажные салфетки, гели и кремы, содержащие алкоголь (и мыло) имеют схожий эффект, но на самом деле не настолько хороши, как обычное мыло. В отличие от алкоголя и мыла, «антибактериальные реагенты» в этих продуктах вовсе не воздействуют на структуру вируса.

4. Следовательно многие антибактериальные товары являются просто более дорогими версиями мыла, если говорить об их воздействии на вирусы. Мыло лучше всего, но влажные салфетки, содержащие спирт, тоже хороши и практичны в случае, если мылом пользоваться неудобно. Это может быть, например, на ресепшене в офисе.

5. Так почему же всё-таки мыло так хорошо против вирусов? Чтобы это объяснить, я немного расскажу и покажу вам кое-что из надмолекулярной #химии, науки о наномире (и нанонауке) и вирусологии.

6. Я постараюсь объяснить всё в самых простых терминах, насколько это возможно, что означает, некоторые химические термины я просто опущу.

7. Я обращаю ваше внимание, что, хотя я и являюсь специалистом по надмолекулярной химии и образованию наночастиц, я – не вирусолог. Вот картинка из первого твита из отличного поста, который набит битком хорошей вирусологической информацией по теме:

8. Вирус гриппа SARS-CoV-2 и уроки, которые мы должны извлечь из его появления. Прямо сейчас СМИ рассказывают о SARS-CoV-2, затаив дыхание – и каким-то образом упускают самое важное в подобном обсуждении. Если вы взглянете на эту эпидемию, то… https://medium.com/@edwardnirenberg/sars-cov-2-and-the-lessons-we-have-to-learn-from-it-e2017fd5d3c

9. Меня всегда очаровывали вирусы, потому что я в них видел один из самых зрелищных примеров, как могут обогатить друг друга надмолекулярная химия и нанонаука. Большинство вирусов состоят из трёх основных компонентов: РНК (рибонуклеиновая кислота), белки и липиды (жиры).

10. РНК – это генетический материал вируса, он очень похож на ДНК. Белки играют несколько ролей, в том числе именно они разбирают мембрану клетки, которую атакует вирус, помогают его воспроизводству, и, по сути, являются несущей конструкцией (подобно кирпичам при строительстве дома) в структуре вируса.

11. Потом липиды «одевают» вирус во что-то вроде плёнки, и для защиты и для помощи при распространении и при проникновении в клетку. РНК, белки и липиды собираются сами, чтобы составить новый экземпляр вируса. Самое важное, у всех этих строительных блоков нет сильных «ковалентных» связей, которые держали бы их вместе.

12. Вместо них вирус самособирается на основе слабых «нековалентных» взаимодействий между белками, РНК и липидами. Вместе они работают как застёжка на «липучках», так что самособранную частицу вируса тяжело разбить на части. И всё-таки, нам это по силам. Например, с помощью мыла!

13. Большинство вирусов, включая коронавирус, имеют размеры от 50 до 200 нанометров, так что они во всех смыслах являются наночастицами. Наночастица взаимодействуют с поверхностями сложным образом. Вирусы – то же самое. Кожа, сталь, древесина, ткань, краска или фарфор – всё это очень разные поверхности.

14. Когда вирус вторгается в клетку, его РНК взламывает механизм работы клетки так же, как компьютерный вирус – компьютер, и она принуждает клетку начать воспроизводить новые экземпляры РНК вируса и различные белки, из которых он строится.

15. Это новые копии РНК и молекулы белков самособираются с помощью липидом (которые обычно всегда и так есть в каждой клетке), чтобы образовать новые экземпляры вируса. Таким образом, вирус не сам себя копирует, он создаёт копии из строительных материалов, которые потом сами собираются в новые экземпляры.

16. Все эти новые экземпляры со временем переполняют клетку и она умирает или разрывается, выпуская их дальше – поражать новые клетки. В лёгких некоторые из подобных вирусов в итоге забивают воздушные пути и слизистые мембраны, которые их окружают.

17. Когда вы кашляете, а особенно когда чихаете, мельчайшие капельки из воздушных путей могут пролететь до 10 метров. Считается, что более крупные капли, которые являются основным средством доставки для коронавируса могут вылетать на расстояние до 2-х метров. Так что – прикрывайтесь, когда кашляете и чихаете на людей!

18. Это мелкие капельки в итоге оказываются на поверхности, где они часто довольно быстро высыхают. Но вирус в них всё ещё активен! То, что происходит дальше – это механизмы надмолекулярной химии и особенности взаимодействия наночастиц (таких как вирусы) с окружающей средой.

19. Пока представить вам концепцию из надмолекулярной химии, которая устанавливает, что похожие молекулы взаимодействуют друг с другом сильнее, чем непохожие. Древесина, ткань и конечно же кожа с вирусами взаимодействуют очень плотно.

20. Другое дело сталь, фарфор и некоторые из пластиков, такие как, например, тефлон. Структура поверхности тоже влияете – чем более поверхность гладкая, тем меньше шансов, что вирус «прицепится» к ней. Более шероховатые и неровные поверхности фактически могут разносить частицы вируса.

21. Почему же такая разница? Части вируса скреплены друг с другом сочетанием водородных связей (как у воды) и то что мы называем гидрофильными или «жироподобными» связями. Поверхность древесных волокон, например, может образовывать множество водородных связей с вирусом.

22. В противоположность этому сталь, фарфор и тефлон не образуют водородных связей с вирусом. Поэтому вирус не очень сильно цепляется за такие поверхности На таких поверхностях вирус дольше остаётся активным, в то время как, скажем, на ткани или древесине он не так долго «живёт».

23. Как долго вирус остается активным? По-разному. Считается, что коронавирус SARS-CoV-2 остается активным на подходящих поверхностях часами, а возможно и сутками. Влага растворяет, солнечный свет (ультрафиолет), а также тепло (амплитуда движение молекул) – снижают стабильность вируса.

24. Человеческая кожа для вируса – идеальная поверхность! Мало того, что она живая, белки и жирные кислоты от отмерших клеток на её поверхности взаимодействуют с вирусом и через водородные связи и через «жироподобные» гидрофильные связи.

25. Поэтому, когда вы касаетесь стальной поверхности с вирусом на ней, он прилипнет к вашей коже и таким образом перейдет на ваши руки. Но вы не инфицированы. Пока не инфицированы. Если вы коснётесь своего лица, вирус может перейти с ваших рук на лицо.

26. А вот теперь вирус опасно близок к дыхательным путям и слизистой оболочке вокруг рта и глаз. Теперь вирус может попасть внутрь… и вуаля! Вы – заразились. Конечно, если ваша иммунная система не убьёт вирус.

27. Если вирус у вас на руках, вы можете передать его, пожав кому-то руку. Что касается поцелуев, ну, тоже вполне очевидно... Как и если кто-то чихает вам прямо в лицо, вы огребаете сразу большую порцию частиц вируса. Дальше будет вторая часть, посвящённая мылу (достиг лимита в 25 твитов).

28. Часть вторая о мыле, надмолекулярной химии и вирусах. Итак, как часто вы касаетесь своего лица? Выясняется, что большинство людей касаются своего лица один раз за период от двух до пяти минут! Как только вирус попал вам на руки, вы находитесь в зоне риска, если не смоете его.

29. Так что давайте попробуем смыть его простой водой. Это может и сработать. Но вода хорошо справляется только с «клееподобными» водородными связями между кожей и вирусом. Вирус довольно липуч и может не отцепиться. Так что просто воды не достаточно.

30. Вот мыльная вода – совсем другое дело. Мыло содержит жироподобные вещества, которые называют амфифильными, и они по своему строению очень похожи на липиды оболочки вируса. Молекулы мыла цепляются к липидам оболочки вируса.

31. Молекулы мыла также цепляются ко многим другим элементам, связанным нековалентными связями, таким как РНК, белки и удерживающим их всех вместе липидам вируса. Мыло хорошо «растворяет» скрепляющий части вируса липидный «клей». А ведь, кроме мыла, работают ещё и молекулы воды.

32. Мыло лучше цепляется к частицам вируса, чем они к человеческой коже. Так что в итоге частицы вируса отлипают и разваливаются как карточный домик из-за совместного действия молекул мыла и воды. Всё! Избавились от вируса!

33. На коже полно неровностей и ложбинок, потому нужно как следует намочить и потереть, чтобы мыло смогло достичь всех уголков и складок поверхности кожи, где могут прятаться активные частицы вируса.

34. Спиртосодержащие средства, среди которых все так называемые «дезинфицирующие» и «антибактериальные», содержат значительную долю спирта, обычно 60–80 %, иногда заменяемого техническим спиртом, а также некоторое количество воды и мыла.

35. Этанол и другие спирты не так легко образуют водородные связи с частицами вируса, но как растворитель, спирт более «липофилен» (лучше удаляет липиды), чем вода. То есть спирт растворяет липидную оболочку и вмешивается в другие надмолекулярные взаимодействия вируса.

36. Однако, вам нужна приличная концентрация спирта (более 60%), чтобы относительно быстро растворить частицы вируса. Водка или виски, обычно содержащие 40% этилового спирта, не так быстро растворят вирус. В целом, спирт не так хорош для этой задачи, как мыло.

37. Почти все антибактериальные продукты содержат спирт и мыло, и это помогает убивать вирусы. Некоторые из них содержат «активные» вещества, уничтожающие бактерии, такие, как, например, триклозан. Они, однако, не приносят никакого вреда вирусу!

38. Иными словами, вирусы – почти что наночастицы жира. Они могут оставаться активными на поверхностях в течение многих часов, а потом перейти на другую поверхность при прикосновении. Так они попадают к вам на лицо и заразят вас. Потому что большинство из нас касается лица довольно часто.

39. Вода, сама по себе, не очень эффективна для того, чтобы смыть вирус с рук. Спиртосодержащие жидкости справляются лучше. Но мыло управляется лучше всех. Вирус отлипает от кожи и распадается на части в мыльной воде.

40. Вот и итог: надмолекулярная химия и нанонаука дают нам нам не только представление о том, как вирусы самособираются в некую активную вредоносную частицу, а и о том, как победить вирус с помощью такой простой штуки, как мыло.

41. Спасибо что дочитали первую серию твитов. Хочу извиниться за возможные неточности, которые в ней были. Какие-то из подробностей относительно вирусов могут быть неточными, я ведь не вирусолог, в отличие от @MackayIM, которого я являюсь большим поклонником. Я надеюсь, что мои посты вдохновят вас не только пользоваться мылом, но также и почитать книжки по химии!

Апдейт от автора: Мои оригинальный был больше сфокусирован на химии, и я объяснял, что нужны санитайзеры с бОльшим объемом спирта в отличие от мыла. Однако это не означает, что вы не должны использовать дезинфицирующие средства на спиртовой основе. Они классные. Дело в том, что людям немного сложнее покрыть им всю руку и между пальцами, когда вы используете гель на его основе, чем когда моете мыльной водой.

Кратко: используйте любое удобное мыло или дезинфицирующее средство для рук. И мыло и санитайзеры работают хорошо при правильном использовании, т..е. при растирании 20 секунд. По возможности, используйте мыло, а где не получается - дезинфицирующее средство для рук.