Tyrėjai kuria su virusais kovojančias veido kaukes, naikinančias mikrobus susilietus

Parašyta Clarissa Brincat 27 m. birželio 2022 d- Faktas patikrintas Patricia Weiser, PharmDŽmogaus ranka, laikanti vienkartinę veido kaukę

  • Tradicinės veido kaukės, sudarytos iš N95 ir KN95, užtikrina saugumą prieš negalavimą ir infekciją, tačiau jas reikia išmesti, kai jos liečiasi su infekcijomis, todėl susidaro daug plastiko atliekų.
  • Tyrėjai iš tikrųjų sukūrė pagrindinį metodą, kuris neabejotinai užtikrintų N95 veido kaukes antivirusines ir antibakterines gyvenamąsias ar komercines savybes, todėl jas būtų galima dėvėti ilgesnį laiką.
  • „Ketvirtinio amonio polimeru padengtas“ N95 kaukės filtras gali užkirsti kelią daugeliui lipidais gaubtų infekcijų, be Staphylococcus aureus ir Escherichia coli mikroorganizmų..

Kaip pabrėžta per visą COVID-19 pandemiją, veido kaukės sumažino virusinės infekcijos grėsmę, nes sumažino kvėpavimo karoliukų plitimą.

FDA agentė Audra Harrison „"Detonic.shop"“ informavo, kad šiandien Nacionalinis darbo saugos ir sveikatos institutas (NIOSH) pripažintos N95 respiratorių kaukės yra „auksinis sveikatos priežiūros personalo kvėpavimo takų apsaugos standartas“.

Tačiau tipinės kaukės, sudarytos iš N95, negali sustabdyti kontakto su infekcijomis

Užteršimo grėsmė didėja ilgėjant dėvėjimo laikui, o medicininės priežiūros darbuotojai raginami išmesti veido kaukes po tiesioginio kontakto su klientu. Dėl to gali trūkti kaukės ir susidaryti daug plastiko atliekų.

Tačiau Niujorko Rensselaer politechnikos instituto (RPI) mokslininkai sukūrė metodą, kuris siūlo antivirusines ir antibakterines gyvenamąsias ar komercines savybes N95 veido kaukių filtrams. Jie nustatė, kad antivirusinių buitinių ar komercinių savybių turinčių produktų įtraukimas tiesiai į veido kaukes padidino jų gebėjimą apsisaugoti nuo infekcijos, tuo pačiu pailgindamas dėvėjimo laiką ir sumažindamas plastiko atliekas.

Visiškai naujas tyrimas buvo išleistas birželio mėn. ACS taikomųjų medžiagų ir sąsajų problema.

Kaip buvo pakeista N95 veido kaukė

Ankstesniame tyrime iš tikrųjų buvo sukurtos veido kaukės su antivirusine funkcija, įtraukiant plienines nanomedžiagas, galinčias užkirsti kelią infekcijoms, pvz., variui, filtro pluoštuose.

Tačiau mokslininkai nerimavo, kad plieninės nanomedžiagos gali pasišalinti iš kaukės filtro ir būti įkvėptos, o tai gali sukelti apsinuodijimą.

Priešingai nei plieninės nanomedžiagos, gali būti naudojamos polikacijos – ilgos grandinės dalelės, kurių tinklas yra palankus, kad padidintų paviršiaus plotus atliekant antivirusinę užduotį. Ankstesni tyrimai užfiksavo polikatijonų gebėjimą pašalinti mikroorganizmus ir infekcijas, kai jie susiliečia, pertraukiant jų ląstelių membranų sluoksnius.

Dr. Helen Zha, Rensselaer chemijos ir organinio dizaino mokytojos padėjėja, taip pat visiškai naujos veido kaukės tyrimo bendraautorė, pranešime spaudai apibūdino jos ir savo tyrimo grupės sukurtą polikatijonu pagrįstą metodą. Šis metodas suteikia antimikrobines buitines ar komercines savybes polipropileno medžiagai, kuri paprastai naudojama kaip valymo produktas N95 kaukėse.

„Mūsų sukurtame procese naudojama tikrai paprasta chemija, kuriant šią neišplaunančią polimerinę dangą [ant N95 kaukės filtro medžiagos], kuri gali sunaikinti virusus ir bakterijas, iš esmės sulaužydama jų išorinį sluoksnį.

– Dr Helen Zha

Dr. Zha grupė naudojo ketvirtinį amonio polimerą (polikatijoną) polipropileno pluošto paviršiaus plotams, naudodama ultravioletinę (UV) šviesą implantavimo procedūrai. Dėl itin plonos polimerinės dangos filtras ilgą laiką yra palankus, nekeičiant pluošto karkaso ar filtro pralaidumo orui.

Antibakterinė ir antivirusinė užduotis

Tyrėjai išsiaiškino, kad polimeru dengtas polipropilenas kontaktuodamas gali užkirsti kelią daugeliui lipidų apvalkalo infekcijų, be Staphylococcus aureus ir Escherichia coli mikroorganizmų.

Polimeru dengto polipropileno antivirusinė užduotis buvo patikrinta naudojant įvairias infekcijas. Juos sudarė kompiuterinės pelės koronavirusas, panašus į žmogaus koronavirusą SARS-CoV-2, žmogaus koronavirusas, taip pat toks pat herpesvirusas (taip pat vadinamas pseudorabies infekcija). Po kontakto su sluoksniuotu filtru sumažėjo perduodamų virusinių prietaisų įvairovė, nors antivirusinė užduotis labai skyrėsi priklausomai nuo infekcijos streso, taip pat nuo perduodamos infekcijos matavimo metodo.

Remiantis ankstesniuose tyrimuose apibrėžtomis antimikrobinėmis sistemomis, mokslininkai mano, kad teigiamai įkrautas polipropilenas pašalina infekcijas ir mikroorganizmus, kai jis liečiasi, nutraukdamas jų ląstelių membranos sluoksnį.

Filtravimo spektaklis

Tyrėjai nepamiršo, kad uždėjus antimikrobinę polimerinę dangą N95 filtro valymo efektyvumas sumažėja.

Tačiau šią problemą galima išspręsti po polimeru dengta kauke užsidėjus nepakeistą N95 kaukę.

Ateityje kaukių tiekėjai išoriniame N95 kaukės sluoksnyje gali naudoti antimikrobinį polimerą.

Komercializavimas, taip pat įvairios kitos programos

Antimikrobinio polimerinio dengimo procedūra gali būti naudojama ant esamų kaukių filtrų, o ne reikalaujant gaminti visiškai naujus.

Tačiau polimero dangos metodas taip pat buvo sukurtas „siekiant palengvinti komercializaciją“, – MNT informavo dr. Zha.

"Mes sąmoningai naudojome reagentus, tirpiklius ir įrangą, kuri yra lengvai prieinama. Mes siekėme paprastos chemijos ir metodų, kuriuos galima išplėsti“, – teigė dr. Zha. „Manau, kad yra perspektyvus būdas išplėsti gamybą ir komercinį realizavimą.

Kaip rašoma pranešime žiniasklaidai, Rensselaer inžinerijos mokyklos dekanas Shekharas Garde'as apibūdino antimikrobinio polimero dengimo metodą kaip „protingą strategiją“ ir paaiškino jo lankstumą.

„Atsižvelgiant į tai, kad kasdieniame gyvenime gausu polipropileno, ši strategija gali būti naudinga ir daugelyje kitų aplinkybių“, – teigė Garde.