Лучший вид маски для лица: исследователи разрабатывают маски, убивающие вирусы

Политехнический институт Ренсселера, 1 июля 2022 г.

Исследователи разработали противовирусные маски N95, которые потенциально можно носить дольше, сокращая количество отходов.

Исследователи из Политехнического института Ренсселера разработали практический метод производства масок для лица N95, которые одновременно являются отличным барьером для микробов и уничтожают микробы при контакте. Противовирусные и антибактериальные маски можно носить в течение более длительных периодов времени, что приведет к уменьшению количества пластиковых отходов, поскольку маски не придется заменять так часто.

В целях борьбы с инфекционными респираторными заболеваниями и загрязнением окружающей среды Хелен Чжа, доцент кафедры химической и биологической инженерии и член Центра биотехнологий и междисциплинарных исследований Ренсселера (CBIS), работала с Эдмундом Палермо, доцентом кафедры материаловедения и инженерии. и член Центра материалов, устройств и интегрированных систем (cMDIS) в Ренсселере.

«Это была многогранная задача в области инженерии материалов, над которой работала отличная и разнообразная команда сотрудников», — сказал Палермо. «Мы считаем, что эта работа является первым шагом на пути к более долговечным, самостерилизующимся средствам индивидуальной защиты, таким как респиратор N95. Это может помочь снизить передачу болезнетворных микроорганизмов, передающихся воздушно-капельным путем в целом».

Согласно исследованию, недавно опубликованному в журнале Applied ACS Materials and Interfaces, исследователи успешно привили противомикробные полимеры широкого спектра действия на полипропиленовые фильтры, используемые в масках для лица N95.

Респираторная маска N95 обеспечивает очень плотное прилегание к лицу и высокоэффективную фильтрацию частиц в воздухе.

«Активные фильтрующие слои в масках N95 очень чувствительны к химической модификации», — сказал Чжа. «Это может ухудшить их эффективность с точки зрения фильтрации, поэтому они по существу больше не работают как N95. Они сделаны из полипропилена, который трудно модифицировать химически. Другая проблема заключается в том, что вы не хотите нарушать очень тонкую фильтрацию. сеть волокон в этих масках, что может затруднить дыхание».

Жа и Палермо вместе с другими исследователями из Ренсселера, Мичиганского технологического института и Массачусетского технологического института ковалентно прикрепили антимикробные полимеры четвертичного аммония к поверхности волокон нетканых полипропиленовых материалов с помощью прививки, инициируемой ультрафиолетом (УФ). Ткани были предоставлены Hills Inc. благодаря выпускнику Rensselaer Тиму Робсону.

«В процессе, который мы разработали, используется очень простая химия для создания невымываемого полимерного покрытия, которое может убивать вирусы и бактерии, по сути, разрушая их внешний слой», — сказал Чжа. «Это очень простой и потенциально масштабируемый метод».

В своем процессе команда использовала только УФ-свет и ацетон, которые широко доступны, чтобы упростить его реализацию. Кроме того, этот процесс можно применить к уже изготовленным полипропиленовым фильтрам, а не требовать разработки новых.

Команда действительно заметила снижение эффективности фильтрации, когда процесс применялся непосредственно к фильтрующему слою масок N95, но решение является простым. Пользователь мог носить неизмененную маску N95 вместе с еще одним слоем полипропилена с антимикробным полимером сверху. В будущем производители смогут создавать маски с антимикробным полимером, включенным в верхний слой.

Благодаря гранту Национального научного фонда на исследования быстрого реагирования (RAPID) Чжа и Палермо начали свои исследования в 2020 году, когда масок для лица N95 не хватало.

Healthcare workers were even reusing masks that were intended to be single-use. Fast forward to 2022 and face masks of all types are now widely available. However, COVID-19First identified in 2019 in Wuhan, China, COVID-19, or Coronavirus disease 2019, (which was originally called "2019 novel coronavirus" or 2019-nCoV) is an infectious disease caused by severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2). It has spread globally, resulting in the 2019–22 coronavirus pandemic." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"COVID-19 rates are still high, the threat of another pandemic in the future is a distinct possibility, and single-use, disposable masks are piling up in landfills./p>