Koronawirus a mydło

Zewsząd namawiają nas do mycia rąk mydłem, nieraz mówią też, że to lepsze niż alkohol. I mają rację. Lubię wiedzieć nie tylko co warto robić, ale też dlaczego. Jeśli macie podobnie, to zapraszam do notki o wirusach i mydle. Będzie dużo uproszczeń ale to chyba oczywiste bo w krótkim tekście dotkniemy fizyki, chemii i biologii. Zgaduję, że tekst może doprowadzić wirusologów do wylewu. Reszcie mam nadzieję prosto wyjaśni pewne podstawy. Na osłodę - notkę ozdabiam uroczymi zwierzaczkami.

Wirusy to fascynujące nie-organizmy. Mają DNA, mają białka i tłuszcze, ale nie nie są uznawane za żywe. Te pasożytnicze replikatory nie oddychają, nie mają metabolizmu i nie rozmnażają się same, więc trudno jest uznać, za coś żywego. Typowo zbudowane są z trzech podstawowych elementów… i jako, że od każdej reguły są odstępstwa, od tej pory przyjmijmy, że skupimy się na jednym, konkretnym, obecnie najbardziej popularnym w mediach wirusie.

SARS-CoV-2 składa się z jednej nici RNA. To podstawowa informacja genetyczna, “tożsamość” wirusa, jego projekt i klucz do powielania. Ten materiał genetyczny musi być jakoś utrzymywany i odcięty od świata zewnętrznego (przynajmniej dopóki nie trafi do pożądanej komórki). Tę rolę spełnia druga składowa wirusa - kapsyd i otoczka lipidowa (którą w ramach uproszczenia będę czasem nazywać tłuszczową, choć tłuszcze to tylko podgrupa lipidów) Otacza ona nić RNA. Trzecia składowa to białka m.in. tworzące charakterystyczną “koronę”. Pozwalają one wirusowi uczepić się bardzo ściśle wyselekcjonowanych komórek, rozpoznać je i zaatakować itd, każdą funkcję spełnia jedno lub więcej białek.

Zaatakować to znaczy uwolnić materiał genetyczny wewnątrz komórki gospodarza. Mechanizmy są różne i kiedyś chciałbym na pewno jeszcze wrócić do wirusów, bo bakteriofagi są fascynujące, wyglądają jak roboty i trochę działają jak nanomaszyny, ale nie o tym dzisiaj… Koronawirus przyczepia się do pożądanej komórki dzięki wystającym białkom. Potem “wtapia się” w nią niczym oczka rosołu, które łączymy łyżką, otoczka wirusa staje się niejako częścią powierzchni komórki a jego zawartość trafia do środka komórki. Wewnątrz komórki wykorzystuje obecną tam maszynerię, która tylko czeka na genetyczne instrukcje. Zakażona komórka staje się fabryką wirusa. Ochoczo odczytuje instrukcje z nici RNA, powiela ją i wykonuje instrukcje - czyli produkuje części składowe nowych cząsteczek wirusa. Kiedy komórka jest pełna nowych poskładanych wirusów ginie i uwalnia lawinę nowych replikatorów, które będą szukać kolejnych komórek do zarażenia.

Teraz na scenę wkracza mydło, całe na biało. Mydło zawiera cząsteczki amfifilowe. To znaczy jednocześnie hydrofilowe i lipofilowe. To znaczy, że jedna końcówka ma skłonność do łączenia się z wodą a druga ma skłonność do łączenia się z lipidami. Poniżej obrazek strearynianu sodu, flagowego składnika mydła. Końcówka po prawej jest polarna, ma ujemny ładunek który przyciąga cząsteczki wody, końcówka po lewej jest niepolarna chętnie łączy się z lipidami.

Kiedy myjemy ręce mydłem wirus, który chętnie czepia się nierównych powierzchni naszych dłoni wchodzi w kontakt z mieszanką wody i “plemniczków” z powyższego obrazka. Amfifilowe cząsteczki zaczynają dzieło zagłady - jak napisałem ich “ogonki” mają tendencję do czepiania się lipidów - niczym wirusy komórek, cząsteczki mydła oblepiają wirusa. Na zewnątrz natomiast wystają “główki” ciągnące we wszystkie strony, do wszechobecnej wody. W efekcie wirus zostaje rozszarpany na strzępy. RNA nie jest już chronione i nigdy nie dostanie się do żadnej komórki. Alternatywny, mniej widowiskowy efekt jest taki, że stearynian pociągnie wirusa za wodą która spłukujemy z dłoni. Efekt ten sam - ręce pozbawione aktywnych wirusów.

Płyny dezynfekujące zawierające ~60% alkoholu mogą deaktywować wirusa (no bo przecież nie zabić, skoro nie jest żywy). Mają jednak to do siebie, że szybko schną i nie usuwają wirusów z rąk. Do tego żeby osiągnąć efekt, wirus musi zostać solidnie otoczony przez płyn, który szybko schnie i trudno go doprowadzić we wszystkie zakamarki w ciągu kilku sekund. Co prowadzi nas do tematu 30 sekund i masek.

Generalnie maski jedynie zmniejszają szanse na wprowadzenie wirusa rozpylonego w powietrzu do organizmu nie pomagają. Nawet te wypasione antysmogowe. Pozwólcie, że rozerwę ewentualne nadzieje jakie w nich pokładacie, niczym banda amfifili nic nie spodziewającego się wirusa. Te solidne antysmogowe maski szczycą się odsiewaniem cząsteczek PM2,5, tak? Oznacza to filtrowanie cząsteczek o rozmiarze dwóch i pół mikrometra lub większych. To znaczy 2500 nanometrów lub więcej. Koronawirus ma rozmiar około 120 nanometrów, czyli jakbyście liczyli na to, że kraty o rozstawie 20 metrów zatrzymają człowieka.

A co z tymi 30 sekundami? Jak widać wirus to bardzo małe draństwo. Linie papilarne są dla niego jak Wielki Kanion. To dlatego trzeba co najmniej tych 30 sekund solidnego szorowania, żeby dać wodzie i mydlinom szansę by dotrzeć do wszelkich zakamarków i zgarnąć wirusa, który w kilka tygodni wstrząsnął naszą delikatną uporządkowaną cywilizacją.

Na koniec pozostaje mi tylko przyłączyć się do memicznej “gry”, w jaki sposób liczyć do trzydziestu w łazience. Słaby ze mnie śpiewak. Intro Star Treka to niezła opcja, ale ja mam bardziej wryty w pamięć inny prolog...

There is nothing wrong with your television. Do not attempt to adjust the picture. We are now controlling the transmission. We control the horizontal and the vertical. We can deluge you with a thousand channels or expand one single image to crystal clarity and beyond. We can shape your vision to anything our imagination can conceive. For the next hour we will control all that you see and hear. You are about to experience the awe and mystery which reaches from the deepest inner mind to the outer limits.


Źródła:
https://www.weforum.org/agenda/2020/03/coronavirus-soap-covid-19-virus-hygiene/
https://www.theguardian.com/commentisfree/2020/mar/12/science-soap-kills-coronavirus-alcohol-based-disinfectants

https://www.youtube.com/watch?v=fRqJaZO5yW8

Podoba Ci się to co robię? Wpłyń na rozwój strony i zostań patronem Węglowego.