Νέες ιατρικές μάσκες καταπολεμούν τους ιούς

29 Ιουνίου 2022, 10:00

Είναι γνωστό ότι ο κίνδυνος μόλυνσης αυξάνεται, όσο περισσότερο χρησιμοποιείται μία μάσκα και δεν αντικαθίσταται από μία καθαρή. Οι εργαζόμενοι στον τομέα της υγειονομικής περίθαλψης οφείλουν, μάλιστα, να απορρίπτουν τις μάσκες προσώπου μετά την επαφή τους με ασθενείς. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε ελλείψεις μασκών και να δημιουργήσει πολλά ιατρικά απόβλητα.

Ερευνητές στο Πολυτεχνικό Ινστιτούτο Rensselaer (RPI) στη Νέα Υόρκη ανέπτυξαν μια μέθοδο που δίνει αντιικές και αντιβακτηριακές ιδιότητες στα φίλτρα μάσκας προσώπου N95. Διαπίστωσαν ότι η ενσωμάτωση υλικών με αντιικές ιδιότητες στις μάσκες προσώπου βελτίωσε την ικανότητά τους να προστατεύουν από λοιμώξεις, ενώ παράλληλα παρατείνει το χρόνο φθοράς και, έτσι, μειώνει τα απόβλητα.

Προηγούμενη έρευνα είχε δημιουργήσει μάσκες προσώπου με αντιική δράση ενσωματώνοντας μεταλλικά νανοϋλικά ικανά να απενεργοποιούν ιούς, όπως ο χαλκός στις ίνες του φίλτρου. Ωστόσο, οι ερευνητές ανησυχούσαν ότι τα μεταλλικά νανοϋλικά θα μπορούσαν να αποκολληθούν από το φίλτρο της μάσκας και να τα εισπνεύσουμε.

Τα πολυκατιόντα - μόρια μακράς αλυσίδας με καθαρό θετικό φορτίο - μπορούν να χρησιμοποιηθούν αντί για μεταλλικά νανοϋλικά για να προσδώσουν στις επιφάνειες αντιική δράση. Προηγούμενες μελέτες τεκμηρίωσαν την ικανότητα των πολυκατιόντων να εξουδετερώνουν βακτήρια και ιούς κατά την επαφή τους, διαταράσσοντας τις κυτταρικές τους μεμβράνες.

Η Δρ Helen Zha, επίκουρη καθηγήτρια Χημικής και Βιολογικής Μηχανικής στο Rensselaer και συγγραφέας της νέας έρευνας για τις μάσκες προσώπου, εξήγησε τη μέθοδο που βασίζεται στο πολυκατιόν που ανέπτυξε η ίδια και η ερευνητική της ομάδα. Η μέθοδος προσδίδει αντιμικροβιακές ιδιότητες στο ύφασμα πολυπροπυλενίου, το οποίο χρησιμοποιείται συνήθως ως υλικό στις μάσκες N95.

Η ομάδα της Δρ Zha εφάρμοσε ένα πολυμερές αμμωνίου (ένα πολυκατιόν) σε επιφάνειες ινών πολυπροπυλενίου, χρησιμοποιώντας υπεριώδες φως (UV) για να οδηγήσει τη διαδικασία εμβολιασμού. Η προκύπτουσα εξαιρετικά λεπτή επίστρωση πολυμερούς δίνει στο φίλτρο ένα μόνιμο θετικό φορτίο χωρίς να αλλάζει σε μεγάλο βαθμό τη δομή των ινών ή την ικανότητα αναπνοής του φίλτρου.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι το επικαλυμμένο με πολυμερές πολυπροπυλένιο θα μπορούσε να απενεργοποιήσει αρκετούς ιούς με περίβλημα λιπιδίων, καθώς και τα βακτήρια Staphylococcus aureus και Escherichia coli, κατά την επαφή.

Η αντιική δράση του επικαλυμμένου με πολυμερές πολυπροπυλενίου δοκιμάστηκε χρησιμοποιώντας διαφορετικούς ιούς. Οι δοκιμές περιελάμβαναν έναν κορωνοϊό ποντικιού παρόμοιο με τον ανθρώπινο κορωνοϊό SARS-CoV-2, έναν ανθρώπινο κορωνοϊό και έναν ιό έρπητα. Μετά την επαφή με το επικαλυμμένο φίλτρο, ο αριθμός των μολυσματικών ιικών μονάδων μειώθηκε, αν και η αντιική δράση ποικίλλει σημαντικά ανάλογα με το στέλεχος του ιού και τη μέθοδο για τον ποσοτικό προσδιορισμό του μολυσματικού ιού.

Με βάση τους αντιμικροβιακούς μηχανισμούς που περιγράφηκαν σε προηγούμενες μελέτες, οι ερευνητές πιστεύουν ότι το θετικά φορτισμένο πολυπροπυλένιο σκοτώνει τους ιούς και τα βακτήρια κατά την επαφή, διαταράσσοντας την κυτταρική τους μεμβράνη.