Los investigadores desarrollan una forma mejor y más rápida de desinfectar las máscaras N95 para su reutilización
Un prototipo de la unidad de desinfección autónoma. Crédito: Peter Eng
Un equipo de investigadores de la Universidad de Chicago ha desarrollado una forma mejor y más rápida de descontaminar las máscaras N95 usando luz ultravioleta, lo que podría salvar miles de máscaras buscadas durante la pandemia de COVID-19.
El sistema está actualmente en uso en el hospital de la Universidad de Chicago, y el equipo está trabajando con el Centro Polsky para el Emprendimiento y la Innovación para certificarlo y ampliarlo para un uso más amplio.
Ultravioleta C , una longitud de onda de luz con la capacidad de matar gérmenes, se ha convertido en la solución preferida para desinfectar equipos de protección personal. Pero a pesar de que es fácil de implementar y ampliamente aplicable, el método no está exento de inconvenientes; Al igual que con cualquier luz, los sistemas UV pueden proyectar sombras, dejando partes de las superficies en la oscuridad.
Para abordar este problema, Peter Eng, físico experimental y profesor de investigación en UChicago, diseñó y fabricó un respirador de descontaminación N95 gabinete, que cuenta con una disposición de lámpara UV que elimina las sombras y optimiza la dosis a todas las superficies de la máscara.
La configuración actual puede desinfectar completamente 180 máscaras por hora, y los inventores estiman una escala automatizada podría procesar hasta 1.440 máscaras por hora o más de 34.000 por día.
Un gran avance después de una noche inquieta
Eng, que utiliza un sistema de curado ultravioleta en su laboratorio en el Centro de A Advanced Radiation Sources con sede en el Laboratorio Nacional de Argonne se le ocurrió la idea del gabinete de descontaminación a mediados de marzo, durante los primeros días de la orden de refugio en el lugar de Chicago.
Incapaz de dormir una noche, él se levantó de la cama y comenzó a investigar diferentes técnicas de descontaminación. Por la mañana, había descubierto una gran cantidad de trabajos publicados que indicaban que la radiación ultravioleta era efectiva para inactivar los virus y comenzó a llamar a varios investigadores. Basándose en esta información, hizo algunos cálculos preliminares y produjo un modelo 3-D de Solidworks y una lista de componentes para un dispositivo de desinfección de máscaras N95 dedicado.
«Ser un científico que trabaja en el mundo de la investigación, específicamente en el diseño equipo que usamos para hacer experimentos Estoy acostumbrado a contactar autores y compañías, así que comencé a leer artículos y a desarrollar una base de datos», dijo el Ing.
Al día siguiente, el Asistente. El Prof. Naoum Issa, jefe de investigación de epilepsia en la Universidad de Medicina de Chicago, puso a Eng en contacto con Jon Brickman, director ejecutivo del servicio perioperatorio y de procedimientos del hospital. Brickman, cuyo trabajo incluye la preservación del PPE, ayudó a Eng a definir los requisitos para un sistema que satisficiera las necesidades del centro médico. Issa también brindó su opinión clínica sobre los métodos y las necesidades de los protocolos de desinfección.
«Al hablar con Jon, descubrí que tenía una necesidad urgente de iniciar un proceso de desinfección utilizando unidades de desinfección UV de alta potencia existentes que el el hospital ya era propiedad», dijo Eng.
Eng comenzó a investigar los detalles de estas unidades y una forma de reutilizar temporalmente el equipo del hospital para desinfectar una serie de máscaras, en lugar de las salas de operaciones y de atención de pacientes para las cuales se diseñaron las unidades.
Brickman describió a Eng como el catalizador para pasar de «podemos hacer esto con las unidades que tenemos» a «podemos hacerlo mejor».
«Senior El liderazgo reconoció desde el principio que una escasez nacional de respiradores N95 requeriría que actuáramos rápidamente para preservar y ampliar nuestro inventario», dijo Brickman. «Basándonos en la literatura de la época y el acceso a unidades comerciales de desinfección UV fácilmente disponibles, hicieron que la irradiación germicida ultravioleta fuera una opción atractiva para nuestras instalaciones».
Con tuberías de cobre y un soplete en la mano, Eng pasó el fin de semana trabajando con su amigo, el artista y carpintero Steve Badgett, soldando una estructura de marco para sostener las máscaras. Unos días después, Eng y Badgett entregaron cinco marcos rodantes a Brickman, junto con un mapa detallado de la habitación que marcaba la ubicación de las torres de lámparas alrededor del marco de la máscara N95. Luego realizaron pruebas exhaustivas para asegurarse de que las matrices desinfectaran completamente las máscaras.
UChicago Medicine ha estado usando el sistema para desinfectar máscaras desde principios de abril. En el transcurso de la pandemia, el reprocesamiento podría ahorrarle al sistema de salud académico miles de máscaras difíciles de conseguir.
Métodos aún más rápidos
Una vez que el sistema hospitalario temporal estuvo en funcionamiento y corriendo, Eng centró su atención en desarrollar un nuevo sistema desde cero que pudiera descontaminar completamente las máscaras a un ritmo mucho más alto.
Una semana después de reunir a su equipo, Eng construyó y probó el prototipo, una especie de gabinete. Para desinfectar las mascarillas, simplemente cargue las mascarillas en bastidores, unas pocas a la vez, y espere a que pase un baño de luz.
«Al optimizar el conjunto de luces dentro de la caja, ilumina uniformemente todas las superficies y minimizar la cantidad de tiempo que tiene que estar allí», dijo Engnoting que también es vital que ninguna superficie de la máscara esté sujeta a mucha más luz que otra. Esto es importante porque una máscara solo puede recibir cierta radiación antes de que comience a descomponerse y deba desecharse.
«No es simplemente la cantidad de veces que pasa por el sistema; es la suma total de irradiación», explicó Eng. «Al homogeneizar ese patrón, se maximiza la cantidad de ciclos de desinfección».
El hospital ha comenzado a usar el sistema de gabinete para desinfectar más máscaras. También se está trabajando en una segunda versión, y Eng está trabajando activamente con el Centro Polsky para el Emprendimiento y la Innovación para hablar con empresas de diseño de productos. Los siguientes pasos incluyen evaluar el diseño y completar los cambios necesarios para producir un conjunto de dibujos que podría usar un fabricante. En el futuro, el sistema también podría beneficiar a otras industrias.
«Es un proceso que puedo imaginar fácilmente en una fábrica», dijo Eng, quien solía trabajar en una línea de envasado en una empresa de suministro de alimentos. . Aún así, respaldado por artículos publicados y mediciones del sistema real, dijo que los números hablan por sí solos: «Eso me hace sentir que puedo dormir. También permite que las personas tomen sus propias decisiones. No les estoy dando consejos, les estoy dando usted es la fuente de información».
El equipo del gabinete de descontaminación también incluyó a Patrick La Riviere, profesor asociado de radiología, y al estudiante de posgrado Talon Chandler, quien proporcionó el modelado computacional de la iluminación ultravioleta del 3-D máscaras para evitar sombras; Benjamin Stillwell, gerente de ingeniería de investigación del Instituto Fermi; y Michael Proskey, un ingeniero de investigación del grupo de Eng que ayudó a diseñar y fabricar el prototipo.
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El innovador proceso de descontaminación mitiga la escasez de mascarillas N95 en los hospitales Proporcionado por la Universidad de Chicago Cita: Los investigadores desarrollan una forma mejor y más rápida de desinfectar las mascarillas N95 para su reutilización (22 de junio de 2020) ) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-06-faster-disinfect-n95-masks-reuse.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.