Îmbunătățirea inovatoare a măștilor chirurgicale le va face eficiente prin împuternicirea lor de a ucide viruși

Un cercetător ingineresc al Universității din Alberta a dezvoltat o nouă modalitate de a trata măștile chirurgicale obișnuite, astfel încât acestea să fie capabile să prindă și să omoare virușii din aer. Rezultatele cercetărilor sale apar în revista Scientific Reports, publicată de Nature Publishing Group.

noua

Hyo-Jick Choi, profesor la Departamentul de Inginerie chimică și materială al Universității din Alberta, a observat că mulți oameni poartă o mască simplă în stil chirurgical pentru protecție în timpul focarelor de gripă sau a altor viruși potențial mortali, cum ar fi sindromul respirator acut sever (SARS) sau sindromul respirator din Orientul Mijlociu (MERS).

Problema este că măștile nu au fost concepute pentru a preveni răspândirea virușilor.

„Măștile chirurgicale au fost inițial concepute pentru a proteja purtătorul de picături infecțioase în mediile clinice, dar nu ajută prea mult la prevenirea răspândirii bolilor respiratorii precum SARS sau MERS sau gripă”, spune Choi.

Agenții patogeni din aer, cum ar fi gripa, se transmit în picături de aerosoli atunci când tusim sau strănutăm. Măștile pot prinde picăturile încărcate de virus, dar virusul este încă infecțios pe mască. Simpla manipulare a măștii deschide noi căi de infecție. Chiar și aparatele respiratorii concepute pentru a proteja indivizii de aerosolii virali au același neajuns - virușii prinși în aparatele respiratorii prezintă în continuare riscuri pentru infecție și transmitere.

Măștile capabile să omoare viruși ar salva vieți, în special într-o situație epidemică sau pandemică. În sezonul 2014-2015, aproape 8.000 de canadieni au fost spitalizați cu gripă. În același an, decesele legate de gripă în Canada au atins un maxim istoric de aproape 600.

Știind că măștile sunt ieftine și utilizate în mod obișnuit, Choi și echipa sa de cercetare au explorat modalități de a îmbunătăți filtrul măștii. Și aici este o problemă cu care se luptă într-un domeniu de cercetare - dezvoltarea vaccinurilor orale, cum ar fi o pastilă sau o pastilă - a devenit o soluție în alt domeniu.

Un obstacol major în dezvoltarea vaccinurilor orale este acela că atunci când soluțiile lichide se usucă, cristalele formează și distrug virusul utilizat în vaccinuri, făcând inutil tratamentul. Într-un pic ingenios de judo ingineresc, Choi a dat peste cap problema și a transformat cristalizarea într-un bug-buster, folosindu-l ca instrument pentru a ucide virușii activi.

Choi și echipa sa au dezvoltat o formulare de sare și au aplicat-o pe filtre, în speranța că cristalele de sare vor „dezactiva” virusul gripal.

Mecanica chimiei simple face ca tratamentul să funcționeze. Când o picătură de aerosoli care transportă virusul gripal intră în contact cu filtrul tratat, picătura absoarbe sarea de pe filtru. Virusul este expus la concentrații în creștere continuă de sare. Pe măsură ce picătura se evaporă, virusul suferă daune fizice fatale atunci când sarea revine la starea sa cristalizată.

În timp ce dezvolta vaccinuri solide, Choi a observat că zahărul folosit pentru stabilizarea vaccinului în timpul procesului de uscare cristalizează pe măsură ce se usucă. Când se formează cristale, marginile ascuțite și vârfurile prind contur și distrug fizic vaccinul împotriva virusului.

„Ne-am dat seama că putem folosi asta în avantajul nostru pentru a îmbunătăți măștile chirurgicale”, a spus Choi.

Într-o serie de experimente și teste la Universitatea din Alberta și la Departamentul de Zoologie Medicală de la Școala de Medicină a Universității Kyung Hee din Seul, Coreea de Sud, echipa a ajuns la un tratament perfect care îmbunătățește eficacitatea filtrului de fibre din interiorul măști.

Prin utilizarea unei substanțe sigure (sare de masă) pentru a îmbunătăți un produs existent, aprobat, Choi vede foarte puține obstacole pentru a pune în aplicare inovația.

Cercetarea a fost finanțată de Universitatea din Alberta. Choi a primit un brevet provizoriu pentru dezvoltarea sistemelor de dezactivare a virusului bazate pe mecanismul de cristalizare a sării.