Nuovi indumenti senza insetticidi e resistenti alle zanzare sono realizzati con materiali che i ricercatori hanno confermato essere a prova di morso in esperimenti con zanzare vive.

I ricercatori hanno sviluppato i materiali utilizzando un modello computazionale di loro progettazione, che descrive il comportamento mordace di Aedes aegypti, la zanzara che trasporta virus che causano malattie umane come Zika, febbre dengue e febbre gialla.

In definitiva, i ricercatori hanno riportato sulla rivista Insetti che erano in grado di prevenire il 100% dei morsi quando un volontario indossava i loro vestiti - un indumento intimo e una camicia da combattimento inizialmente progettata per i militari - in una gabbia con 200 zanzare vive e libere da malattie.

I ricercatori pensano che il loro modello computazionale potrebbe essere utilizzato più ampiamente per sviluppare abbigliamento per ridurre la trasmissione di malattie.

"Il tessuto ha dimostrato di funzionare, questa è la cosa fantastica che abbiamo scoperto", afferma il coautore dello studio Andre West, professore associato di moda e design tessile presso la North Carolina State University e direttore di Zeis Textiles Extension for Economic Development. “Per me è rivoluzionario. Abbiamo scoperto che possiamo impedire alla zanzara di spingere attraverso il tessuto, mentre altre erano abbastanza spesse da impedire che raggiungesse la pelle".

Sviluppare il modello computazionale per progettare materiali tessili che potrebbero prevenire could A. aegypti morsi, i ricercatori hanno studiato le dimensioni della testa, dell'antenna e della bocca di A. aegypti, e la meccanica di come morde. Quindi, hanno usato il modello per prevedere i materiali tessili che avrebbero impedito i morsi, a seconda del loro spessore e della dimensione dei pori. I ricercatori affermano di ritenere che i materiali potrebbero essere efficaci contro altre specie di zanzare oltre a A. aegypti a causa di somiglianze in biologia e comportamento mordace.

"Ci sono diversi usi per l'abbigliamento", afferma il primo autore Kun Luan, uno studioso di ricerca post-dottorato sui biomateriali forestali. "L'idea è di avere un modello che copra tutti i capi possibili che una persona possa mai desiderare".

Per testare l'accuratezza del loro modello, i ricercatori hanno testato il Materiale previsto a prova di morso. In esperimenti con zanzare vive e libere da malattie, i ricercatori hanno circondato un serbatoio di sangue con materiali plastici realizzati secondo i parametri previsti dal modello. Hanno poi contato quante zanzare si erano gonfiate di sangue.

Un materiale che inizialmente hanno testato era molto sottile, meno di un millimetro di spessore, ma aveva una dimensione dei pori molto piccola per impedire alla zanzara di attaccare le sue parti della bocca, o proboscide, attraverso il materiale. Un altro materiale aveva una dimensione dei pori media per impedire alla zanzara di inserire la testa attraverso il tessuto abbastanza lontano da raggiungere la pelle; e un terzo materiale aveva pori più grandi, ma era sufficientemente spesso che la bocca della zanzara non riusciva ancora a raggiungere la pelle.

In un test successivo, i ricercatori hanno scelto una serie di tessuti a maglia e intessuti che soddisfacevano i parametri a prova di morso determinati dal modello e hanno confermato di aver lavorato in esperimenti utilizzando sia il serbatoio di sangue che volontari umani.

I ricercatori hanno testato il numero di morsi ricevuti dai volontari quando hanno inserito un braccio coperto da un manicotto protettivo in una gabbia per zanzare. I ricercatori hanno anche confrontato la capacità dei tessuti di prevenire le punture e respingere le zanzare con i tessuti trattati con un insetticida.

Da ciò che hanno appreso nei primi esperimenti, i ricercatori hanno sviluppato l'indumento intimo resistente ai morsi e aderente realizzato con un materiale sottile, così come una maglietta a maniche lunghe, inizialmente concepita come una camicia da combattimento per i militari.

Quando un volontario ha indossato gli indumenti seduto per 10 minuti e in piedi per 10 minuti in una gabbia con 200 zanzare affamate, la camicia da combattimento era efficace al 100% nel prevenire i morsi.

Nella prima prova che ha testato lo strato di base, il volontario ha ricevuto punture sulla schiena e sulle spalle: sette punture per 200 zanzare. I ricercatori hanno attribuito i morsi all'allungamento e alla deformazione del tessuto, quindi hanno raddoppiato lo strato di materiale attorno alle spalle e alla fine sono stati in grado di prevenire il 100% dei morsi. Hanno anche testato l'abbigliamento per il comfort e per vedere quanto bene intrappolava il calore e rilasciava l'umidità.

"I capi finali che sono stati prodotti erano resistenti al 100% ai morsi", afferma Michael Roe, professore di entomologia. “I vestiti di tutti i giorni che indossi in estate non sono resistenti alle punture di zanzara.

“Il nostro lavoro ha dimostrato che non deve essere così. I vestiti che indossi ogni giorno possono essere resi resistenti ai morsi. In definitiva, l'idea è di avere un modello che copra tutto il possibile indumenti quella persona vorrebbe mai, sia per l'esercito che per uso privato.

Altri coautori provengono dall'Università di Aquisgrana in Germania e dallo Stato della Carolina del Nord.

La National Science Foundation, il Department of Defense Deployed War Fighter Program, la Natick Contracting Division del Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti, il Chancellor's Innovation Fund presso NC State, il Southeast Center for Agricultural Health and Injury Prevention, PILOTS e l'esperimento di ricerca sull'agricoltura NC Stazione.

Vector Textiles, una startup dello Stato della Carolina del Nord, ha concesso in licenza i relativi diritti di brevetto e intende realizzare abbigliamento per la vendita commerciale negli Stati Uniti.

Fonte: Stato NC

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Questo articolo è apparso originariamente su Futurity