Khoa học lý giải vì sao rửa tay bằng xà phòng lại hiệu quả

26 Tháng Ba 202012:33 SA(Xem: 848)

Khoa học lý giải vì sao rửa tay bằng xà phòng lại hiệu quả

 

Giáo sư Palli Thordarson của trường Hóa học tại ĐH New South Wales, Sydney giải thích với chúng ta vì sao xà phòng lại hữu hiệu hơn cồn và các chất tẩy rửa khác ở việc phá hủy cấu trúc của các virus.

blank

Tại sao xà phòng lại hiệu quả với coronavirus mới và thậm chí với phần lớn virus? Bởi vì đó là một hạt nano tự lắp ráp, trong đó sự liên hệ lỏng lẻo nhất chính là lớp lipid kép.

Nghe có vẻ khoa học quá, hãy để cho tôi giải thích.

Xà phòng làm phân rã màng chất béo, và virus rơi rụng ra như ngôi nhà làm bằng các tấm bìa và “chết”, hoặc đúng hơn là trở nên bất hoạt như các virus không còn sống nữa. Các con virus có khả năng hoạt động bên ngoài cơ thể nhiều giờ, thậm chí nhiều ngày.

Các chất tẩy rửa, ở dạng lỏng, khăn ướt, keo hay kem chứa cồn (và xà phòng) có một hiệu ứng tương tự nhưng không tốt như xà phòng thông thường. Các tác nhân kháng vi khuẩn trong các sản phẩm này không hiệu quả với cấu trúc của virus nhiều lắm. Kết quả là nhiều sản phẩm kháng khuẩn về cơ bản chỉ là một phiên bản đắt tiền của xà phòng trong cách chúng tác động lên các virus. Xà phòng là tốt nhất nhưng các khăn ướt chứa cồn cũng tốt khi việc sử dụng xà phòng không tiện lợi hoặc không cầm theo người được, ví dụ trong các khu vực lễ tân văn phòng.

Hóa học siêu phân tử

blank

Nhưng tại sao xà phòng lại tốt? Để giải thích điều này, tôi sẽ đưa bạn qua một cuộc hành trình của hóa học siêu phân tử, khoa học nano và virus học. Dù chỉ là một chuyên gia về hóa học siêu phân tử và liên quan đến khoa học nano và không phải là một nhà virus học nhưng tôi luôn bị các virus hấp dẫn. Bởi tôi thấy chúng như một trong những ví dụ thú vị nhất cho thấy cả hóa học siêu phân tử và khoa học nano cùng hội tụ trong virus theo nhiều cách khác nhau.

Phần lớn các virus đều bao gồm ba khối chính: RNA, các protein và các lipid. RNA và vật liệu di truyền của virus – nó tương tự như DNA của con người. Các protein đóng nhiều vai trò, bao gồm việc phá vỡ bề mặt để xâm nhập tế bào đích, giúp cho virus có thể tự sao chép và về cơ bản trở thành một thành phần quan trọng giống như gạch xây nhà trong cấu trúc virus.

Các lipid sau đó hình thành một lớp áo bên ngoài virus, cả cho bảo vệ và hỗ trợ sự lây lan của virus cũng như xâm nhập vào tế bào người. Bộ ba RNA, protein và lipid tự tập hợp để hình thành nên virus. Trầm trọng hơn, các liên kết “cộng hóa trị” không đủ mạnh để giữ cho các thành phần này ở cạnh nhau. Do đó, việc tự tập hợp của virus được đặt trên cơ sở các tương tác “phi cộng hóa trị” yếu giữa các protein, RNA và lipid. Cùng với nhau, các hoạt động này giống như kiểu các miếng dán của Velcro, vì vậy rất khó để phá vỡ hạt virus tự tập hợp này. Dẫu vậy chúng ta vẫn có thể làm điều đó với xà phòng!

Phần lớn các loại virus, bao gồm coronavirus, đều có kích thước khoảng 50 đến 200 nano mét - vì vậy chúng thực sự là các hạt nano. Các hạt nano đều có những tương tác phức tạp với các bề mặt mà chúng ở trên; điều này tương tự như virus. Trên thực tế, các loại da, thép, gỗ, vải, sơn và sứ đều có những bề mặt rất khác nhau.

Xà phòng hiệu quả hơn trong các tương tác giữa virus và bề mặt da, và do đó virus bị rửa trôi như ngôi nhà bằng bìa.

Khi một virus xâm nhập vào một tế bào, RNA sẽ “cướp quyền” điều khiển tế bào như một virus máy tính và buộc tế bào phải tạo ra các bản sao RNA mới của virus và cùng các protein khác tạo nên virus. Các phân tử RNA và protein mới của phân tử tự tập hợp với các lipid (có sẵn trong tế bào) để hình thành các bản sao mới của virus. Virus không tự sao chép chính mình mà nó tạo ra bản sao của các thành phần cơ bản để hình thành các virus mới.

Tất cả các virus mới cuối cùng tràn ngập tế bào bị xâm nhập, dẫn đến tế bào chết hoặc bị phơi nhiễm, giải phóng các virus tỏa đi khắp các tế bào khác. Trong phổi, virus xâm nhập theo đường khí thở và các màng nhầy. Khi anh ho hoặc hắt hơi, các giọt dịch nhỏ tí từ đường khí có thể bay xa tới hơn 9 mét. Với những người mang coronavirus thì giọt dịch có thể đi hơn 2 mét, vì vậy hãy cẩn thận!

Da là bề mặt lý tưởng cho virus

blank

Các giọt dịch sẽ đáp xuống các bề mặt và khô đi nhanh chóng, tuy nhiên các con virus vẫn còn hoạt động. Những gì xảy ra tiếp theo là ở khía cạnh hóa học siêu phân tử và cách các hạt nano có khả năng tự tập hợp (như virus) tương tác với môi trường chúng ở. Gỗ, vải và da tương tác rất mạnh với các loại virus vì các phân tử giống nhau thì tương tác với nhau mạnh hơn.

Mặt khác vấn đề ở đây còn là cấu trúc bề mặt. Bề mặt phẳng hơn thì virus sẽ dính vào còn bề mặt xù xì thì lại đẩy virus đi. Tại sao? Virus được kết hợp từ các thành phần cơ bản bằng các liên kết hydro giống như nước và các tương tác ưa nước. Ví dụ bề mặt của sợi hay gỗ có thể hình thành trên rất nhiều liên kết hydro với virus. Tương phản, thép, sứ đều không hình thành nhiều liên kết hydro với virus, vì vậy virus  hờ hững với các bề mặt đó.

Vậy virus có thể hoạt động trong vòng bao lâu? Nó còn phụ thuộc vào một số vấn đề khác. Virus coronavirus mới được cho là vẫn còn hoạt động mạnh trên các bề mặt ưa thích trong nhiều giờ, có thể cả ngày. Vậy cái gì sẽ khiến virus kém bền vững hơn? Độ ẩm (phân rã), ánh nắng mặt trời (tia UV) và nhiệt (chuyển động phân tử).

Da là một bề mặt lý tưởng cho một con virus. Nó là hữu cơ, và các protein và axít béo trong tế bào chết trên bề mặt tương tác với virus thông qua liên kết hydro và các tương tác ưa nước “như chất béo”. Vì vậy khi anh chạm vào bề mặt thép với một hạt virus bám trên đó, nó sẽ chộp lấy da anh và vận chuyển lên tay anh. Nhưng anh không bị nhiễm ngay; nếu anh chạm lên mặt mình, khi đó virus đã được vận chuyển thành công. Nếu virus còn trên tay bạn, bạn có thể chuyển nó sang người khác thông qua bắt tay.

Và giờ thì virus là mối nguy hiểm gần với đường hô hấp và các màng dịch nhầy trong và quanh mắt, mũi. Vì vậy virus có thể xâm nhập và trong và anh bị nhiễm bệnh, trừ khi hệ miễn dịch của anh diệt được virus. Vậy anh thường xuyên chạm tay vào mặt mình? Phần lớn mọi người thường chạm vào mặt mình một lần trong vòng hai đến năm phút. Vì vậy bạn có nguy cơ cao một khi virus bám trên tay, trừ khi bạn rửa tay cẩn thận.

Do đó hãy cố gắng rửa tay với nước sạch. Tuy nhiên chỉ có nước là không đủ giúp vượt qua tương tác mạnh như keo dán giữa da và virus thông qua các liên kết hydro. Virus vẫn còn bám lấy và không hề suy suyển khỏi da tay bạn.

Xà phòng làm phân rã cấu trúc virus

blank

Nước chứa xà phòng hoàn toàn khác biệt với nước thường. Xà phòng chứa các chất liệu như chất béo mà người ta vẫn gọi là chất lưỡng phân, tương tự về mặt cấu trúc với các lipid trong màng virus. Các phân tử xà phòng “cạnh tranh” với các lipid trong màng virus. Đó là cách xà phòng loại bỏ các chất bẩn thông thường khỏi da.

Các phân tử xà phòng cạnh tranh với rất nhiều liên kết phi cộng hóa trị, liên kết giúp các protein, RNA và lipid gắn lại với nhau. Cộng thêm với nước, xà phòng làm phân rã một cách hiệu quả chất dính kết này.

Xà phòng cũng đánh bại cả các tương tác giữa virus và bề mặt da. Ngay sau đó virus rơi rụng tùy thuộc vào sự kết hợp của nước và xà phòng. Và cho đến lúc virus bị gột rửa hoàn toàn!

Nhìn gần, làn da xù xì và nhăn nheo, đó là lý do giải thích vì sao bạn cần lấy một lượng xà phòng đủ để đảm bảo cho xà phòng có thể chạm đến mọi ngóc ngách của da để có thể loại bỏ mọi virus bị giấu kín.

Các sản phẩm chứa cồn, rượu cũng nằm trong nhóm sản phẩm “tẩy rửa” và “kháng khuẩn” do chứ mộ lượng dung dịch cồn cao, tiêu biểu khoảng 60% đến 80% ethanol, thi thoảng bổ sung một ít rượu isopropyl, nước và một chút xà phòng.

Ethanol và các dạng khác của cồn không chỉ làm hình thành nhanh chóng liên kết hydro với vật liệu của virus mà còn nhiều chất béo hơn nước. Kể từ đây, cồn làm phân rã màng lipid và phá vỡ các tương tác siêu phân tử khác trong virus.

Dẫu sao, anh cần một lượng cồn cao hơn (có thể trên 60%) để có thể phân rã được virus. Vodka hay whiskey (thông thường chứa 40% ethanol) không thể loại được virus nhanh chóng. Về tổng thể, cồn hay rượu không hiệu quả như xà phòng trong nhiệm vụ này.

Như vậy hóa học siêu phân tử và khoa học nano nói với chúng ta không chỉ về cách các thành phần của virus tự tập hợp mà còn chỉ cách  cho chúng ta đánh bại chúng với những thứ đơn giản như xà phòng.

Tô Vân dịch

Gửi ý kiến của bạn
Tên của bạn
Email của bạn
Tâm lý lo ngại đã bùng lên hôm 01/04/2020 vừa qua, khi bác sĩ Anthony Fauci, chuyên gia hàng đầu về bệnh truyền nhiễm và là gương mặt tiêu biểu trong cuộc chiến chống dịch Covid-19 tại Mỹ, nêu lên khả năng virus corona có thể lây nhiễm qua đường không khí “khi người ta chỉ nói chuyện, chứ không chỉ vì ho và hắt hơi”. Giả thuyết này, theo ông, có thể giải thích được lý do vì sao virus corona có sức lây nhiễm dữ dội khác thường.
Việc virus corona gây bệnh Covid-19 có khả năng truyền qua đường không khí khiến Hoa Kỳ khuyến cáo dùng khẩu trang nơi công cộng. Ảnh minh hoạ : Trong một toa xe điện ngầm ở Paris ngày 3/4/2020. Việc virus corona gây bệnh Covid-19 có khả năng truyền qua đường không khí khiến Hoa Kỳ khuyến cáo dùng khẩu trang nơi công cộng. Ảnh minh hoạ : Trong một toa xe điện ngầm ở Paris ngày 3/4/2020. © AFP
Các thông tin chia sẻ trên mạng xã hội và qua tin nhắn tại nhiều nước cho rằng chỉ cần hít đầy hơi rồi nín thở 10 giây là có thể biết mình bị nhiễm virus corona hay không. Bên cạnh đó, uống nước thường xuyên sẽ giết được con virus. Những thông tin này là sai.
LTS. Hiện nay có rất nhiều thông tin sai lệch về COVID-19 và tạo rất nhiều hoang mang trong cộng đồng người Việt. Là một thành viên trong Hội Đồng Quản Trị và cũng là chủ tịch Ủy Ban Truyền Thông & Báo Chí của Hội Người Mỹ Gốc Việt Cấp Tiến (PIVOT), Kỹ Sư Tạ Trung có đề nghị Bác Sĩ Nguyễn Thanh Tùng, giáo sư Y Khoa tại đại học UC San Francisco, viết một bài về đề tài này. Giáo sư cũng là chủ tịch PIVOT và từng là chủ tịch Hội Đồng Cố Vấn Tổng Thống Về Người Mỹ Gốc Á Châu và Thái Bình Dương. Chúng ta nên nhớ rằng COVID-19 đáng sợ vì số người bị nhiễm bệnh có thể lên cao đến mức hệ thống y tế không lo nổi và không còn khả năng chăm sóc người bệnh và do đó, họ sẽ chết. Điều quan trọng đầu tiên cần biết là nhiều người bị nhiễm COVID-19 không có bất kỳ triệu chứng nào. Do đó, quý vị sẽ cảm thấy yên tâm, nhưng điều này cũng cho thấy tại sao chúng tôi mong mỏi quý vị tuân theo các quy tắc cấm túc ở nhà.
Bác Sĩ Nguyễn Trần Hoàng Cho đến ngày 26 Tháng Ba, năm 2020, tình hình COVID-19 ở thế giới, Hoa Kỳ, California và quận Cam California như thế nào. Khác nhau ra sao? Cho đến ngày 26 Tháng Ba, năm 2020, trên (các) trang mạng chính thức của WHO (Tổ Chức Sức Khỏe Thế Giới), được cập nhật lúc 11:33 GMT, số trường hợp nhiễm COVID-19 được xác nhận (confirmed cases) là 462,684, số tử vong được xác nhận là 20,834, trên 200 nước trên thế giới. Như vậy, tỉ lệ tử vong dựa trên các con số này là (20,834/462,684=) 4.5 phần trăm.
Với con số tử vong trên toàn thế giới vì COVID-19 vượt quá 20.000 người trong tuần này, những nỗ lực đang được đẩy mạnh để tìm cách chữa trị virus corona là chú tâm hàng đầu trong việc chấp nhận các loại thuốc hiện được sử dụng để chống các bệnh khác. “Con đường ngắn nhất để chữa trị, chúng tôi nghĩ là điều chỉnh lại mục đích của các thứ thuốc hiện có căn cứ trên sự hiểu biết của chúng ta về cơ chế hoạt động của thuốc,” Bác sĩ Hana Aksekrod, giáo sư dự bị về các bệnh truyền nhiễm tại Trường Y và Khoa học Sức khỏe, Đại học George Washington nói.
Tiểu Bang Washington của Hoa Kỳ là một trong các tiểu bang bị ảnh hưởng nhiều nhất của COVID-19 và cũng là nơi thử nghiệm lần đầu vắc-xin chống COVID-19 vào người. Có thể vì thế mà nữ ký giả Christina Ausley của SeatllePI.com nhìn thấy có tất cả 23 dấu hiệu cho phép người ta thoáng thấy ánh sáng ở cuối đường hầm COVID-19.
Các bệnh viện tăng tốc thử nghiệm xem cách chữa trị có từ một trăm năm nay để chống bệnh cúm và bệnh sởi bùng phát trong thời kỳ trước khi có vaccine, và đã được dùng gần đây đế chống bệnh SARS và Ebola, có thể thành công đối với COVID-19 hay không: Đó là dùng máu hiến tặng của những bệnh nhân đã bình phục. Bác sĩ tại Trung Quốc nỗ lực chữa trị ca COVID-19 đầu tiên bằng “huyết tương”, theo cách gọi của sử sách mà ngày nay còn gọi là huyết tương hiến tặng, từ những người bị nhiễm virus nhưng đã bình phục.
Mỗi năm theo CDC, số bịnh nhân tử vong do cúm là khoảng 60,000 người, như vậy là cao hơn cả COVID-19 Tỉ lệ thực sự về tử vong do COVID 19 có lẽ còn nhỏ nữa nếu so với số người nhiễm virus, chỉ nhưng chỉ người nặng mới được thử bằng cách là dùng một que như Q tip lấy mẫu thử qua mũi cho tới vòng hầu sau cổ họng của bịnh nhân. Như vậy có thể có rất nhiều người bị nhiễm virus COVID-19 nhưng không có triệu chứng gì. Không sao cả, hãy cứ vui sống, không nên lo lắng nhiều quá. Tuy nhiên những khuyến cáo của chính quyền vẫn phải được tôn trọng, không ai ở ngoài hoặc trên pháp luật, hiện nay là ở nhà, đứng cách xa nhau tối thiểu là 2 thước, tránh tụ tập đông người. “Cẩn tắc vô áy náy” nhưng không hoảng sợ.
Trong vòng chưa đầy hai tháng, Corona Vũ Hán đã lan rộng ra một số lục địa. Đại dịch có nghĩa là truyền bệnh liên tục và liên tục, đồng thời ở hơn ba khu vực địa lý khác nhau. Đại dịch không đề cập đến mức độ gây tử vong của virus mà liên quan đến khả năng truyền bệnh và mở rộng địa lý của nó. Chúng tôi chắc chắn có một "đại dịch sợ hãi" vì toàn bộ phương tiện truyền thông trên thế giới lúc nào cũng tràn ngập tin về coronavirus. Dĩ nhiên là phải quan tâm và lập kế hoạch chung cho các tình huống xấu nhất. Và, tất nhiên, hậu quả chuyển từ lĩnh vực y tế toàn cầu sang kinh doanh và chính trị.
Bảo Trợ