Sistem universal și reutilizabil de dezactivare a virusurilor, pe bază de sare, pentru protecția căilor respiratorii

Fu-Shi Quan, Ilaria Rubino, Su-Hwa Lee, Brendan Koch & Hyo-Jick Choi

Agenții patogeni din aerosoli sunt una dintre cauzele principale a transmiterii infecțiilor care afectează căile respiratorii. Măsurile de protecție utilizate în prezent prezintă un risc potențial de transmitere primară și secundară. Acest studiu își propune să analizeze dezvoltarea unui sistem universal și reutilizabil de dezactivare a virusurilor prin introducerea unei unități de filtrare, pe bază de sare, ȋn masca chirurgicală. Sarea care acoperă suprafața fibrelor se dizolvă la expunerea la aerosoli virali și se recristalizează în timpul uscării, distrugând agenții patogeni. Virusurile capturate pe filtrele acoperite cu sare au prezentat pierderi rapide de infectivitate comparativ cu scăderea înregistrată pe filtrele obișnuite.

Metode

Măștile chirurgicale din comerț au, ȋn structură, trei straturi. Stratul de mijloc este mediul filtrant, în timp ce straturile interioare și exterioare oferă suport și protejează filtrul împotriva uzurii. Clemele metalice pentru nas și buclele elastice pentru urechi au fost îndepărtate și probe circulare au fost tăiate de pe măști. Filtrele PP (stratul mediu) au fost izolate prin îndepărtarea straturilor de protecție interioare și exterioare. Soluția de acoperire a filtrului a fost preparată prin dizolvarea clorurii de sodiu în apă DI filtrată, sub agitare la 400 rpm și 90 ° C, urmată de adăugarea de Tween 20 la o concentrație finală de 29,03 g / v% NaCl și 1 v / v% Tween 20. Filtrele PP din mască au fost introduse ȋn soluția pe bază de sare și lăsate peste noapte la temperatura camerei, apoi uscate într-un cuptor la 37 ° C, timp de 1 zi.

Pentru a testa efectele filtrului pe bază de sare, s-au efectuat experimente in vivo folosind șoareci infectați intranazal cu virusul H1N1.

Șoarecii expuși la virus prin filtrul gol, netratat, au arătat o pierdere rapidă în greutate, urmată de moarte în decurs de 10 zile de la infectare. În schimb, grupurile de șoareci expuse virusului prin filtre acoperite cu sare au avut o rată de supraviețuire de 100%. Mai mult, plămânii șoarecilor din primele grupe de control au prezentat infecții pulmonare severe, la 4 zile după injectare.

O altă constatare a experimentelor a fost că, virusul gripal a fost grav deteriorat de către filtrele acoperite cu sare, chiar și la 5 minute de incubație. Din analiza microscopică, timpul de uscare a aerosolilor a fost de aproximativ 3 min, indicând faptul că distrugerea virusului este asociată cu cristalizarea sării, prin uscare.

Concluzii

Autorii studiului au demonstrat că sistemul de filtrare pe bază de sare asigură o eficiență ridicată a filtrării și dezactivează cu succes mai multe subtipuri de virusuri adsorbite. Mai mult, au arătat că stabilitatea stratului de sare nu este compromisă de temperatura și umiditatea ridicate, ceea ce sugerează o utilizare sigură și depozitare / reutilizare pe termen lung. Deși experimentele prezentate aici au la bază expunerea la diferite tipuri de virus gripal, semnificația acestor rezultate pentru măsurile de protecție personală și publică poate fi extinsă și la alte virusuri respiratorii, unde infecția și transmiterea au loc prin aerosoli. Unitatea de filtrare pe bază de sare poate permite dezvoltarea unui sistem de protecție sigur și versatil, pe termen lung. Această idee poate fi aplicată cu ușurință unei game largi de tehnologii existente pentru a obține mijloace personale și publice universale de protecție împotriva agenților patogeni din aer, la costuri reduse, cum ar fi măștile și filtrele de aer din spitale. Prin urmare, autorii cred că, sistemul de dezactivare a virusurilor pe bază de sare poate contribui la sănătatea globală, oferind un mijloc mai fiabil de prevenire a transmiterii și infectării.

Sursa: https://www.nature.com/articles/srep39956?source=techstories.org