Sreda, 14. 10. 2020, 4.05
4 leta, 2 meseca
Domači prispevek optimizaciji nabave, uporabe in odlaganja mask za zaščito dihal
Slovenska metoda za zanesljivo večkratno rabo medicinskih mask
Termometer prikazuje, kako vroč je članek.
Termometer prikaže, kako vroč je članek.
0,71
1
Maske tipa FFP3 so načeloma namenjene enkratni rabi, a jih je s slovensko metodo mogoče preprosto in zanesljivo sterilizirati še dvakrat, pri čemer bodo ohranile praktično vso svojo zaščitno funkcijo.
Raziskovalci Instituta Jožef Stefan iz Ljubljane so ugotovili, da je sterilizacija medicinskih mask z ionizirajočim sevanjem učinkovita. Tako je možno odpraviti težave in tudi zmanjšati stroške z (ne)dobavljivostjo zadostnih količin mask, a tudi z odlaganjem že uporabljenih.
Ob izbruhu pandemije covid-19 se je kot ena prvih velikih težav pokazala (ne)dobavljivost zaščitnih mask, celo za medicinske namene.
Težava, ko mask ni dovolj, težava, ko so odslužene
Ne le, da je njihova cena poskočila v nebo glede na obdobje pred pandemijo, celo po oderuških pogojih jih je bilo zelo težko ali kar nemogoče dobiti pravočasno in v zadostnih količinah, kar je odprlo vrata raznim improvizacijam dvomljive kakovosti in uporabnosti, ki so ravno tako po nerazumljivo visokih cenah preplavile (tudi) naše tržišče.
Z izrazitim povečanjem rabe mask se je, z razumljivim časovnim zamikom, pojavila še ena velika težava: odlaganje ogromnih količin odsluženih mask, ki že grdo smetijo naše ulice in naselja ter nevarno obremenjujejo naše okolje, tudi morja in oceane.
Nuja je ustvarila potrebo in zanimanje
Ravno težava z dobavljivostjo ustreznih količin kakovostne zaščitne opreme, predvsem mask, je spodbudila raziskovalce Instituta Jožef Stefan k preučevanju možnosti sterilizacije medicinskih mask z uporabo ionizirajočega sevanja.
Maske tipa FFP2 in tipa FFP3, ki so načeloma namenjene enkratni uporabi, so testirali z uporabo žarkov gama na raziskovalnem reaktorju TRIGA oziroma z uporabo elektronskega žarka v namenski napravi za sterilizacijo.
Tudi maske tipa FFP2 so v osnovi in brez dodatnih posegov namenjene le enkratni rabi.
Dozdajšnje običajne metode niso bile dovolj uspešne
Kot so opisali v prispevku v znanstveni reviji Journal of Membrane Science, so ugotovili, da je takšna sterilizacija učinkovita in s številnimi prednostmi glede na večino običajnih metod sterilizacije, kot je na primer sterilizacija z uporabo visokih temperatur, pare ali UV-žarkov.
Te metode so namreč za ta namen ali nepraktične ali bistveno poslabšajo lastnosti mask, kajti za ponovno uporabo mora maska ohraniti obliko, strukturno trdnost in učinkovitost filtracije aerosolnih delcev.
Posebej ujame velike in majhne delce
Maske pri ujetju delcev delujejo na različne načine, odvisno od velikosti samih delcev. Večji delci se ujamejo v gosto polipropilensko mrežo strukture maske, manjši delci pa se filtrirajo s pomočjo različnih mehanizmov, kjer ima veliko vlogo tudi statični naboj na filtru.
Samo obsevanje pri ohranjanju funkcionalnosti maske sicer še ni zadostno. Obsevanje s standardno dozo 20 kGy maske sicer sterilizira, vendar se polipropilenski filter, ki odstranjuje manjše delce, razelektri, kar zmanjša učinkovitost filtriranja delcev.
A) Slika polipropilenskih vlaken v filtru FFP3, narejena z vrstičnim elektronskim mikroskopom. B) Slika polipropilenskih vlaken z ujetimi prašnimi delci po testiranju filtracijske učinkovitosti.
Mehanske lastnosti mask je težje ohraniti kot kemične
Polipropilenski filter pa je po obsevanju vendarle mogoče obnoviti, če masko ponovno nabijemo s statičnim nabojem, so dokazali slovenski raziskovalci. Njena učinkovitost filtriranja se vrne praktično na prvotno vrednost.
Toda tudi ta dvodelna metoda ni primerna za večno obnavljanje. Že res, da se z obsevanjem kemijska sestava maske ne spremeni, a se s številom sterilizacij mehanske lastnosti maske vendarle slabšajo.
Filtracijska učinkovitost filtrov FFP2 in FFP3 (Particle removal efficiency) v odvisnosti od prejete sevalne doze (Dose). Filtri so bili obsevani z žarki gama v reaktorju TRIGA na IJS (Gamma) ali z elektronskim žarkom v namenski napravi za sterilizacijo (E-beam). Doze, označene z *, prikazujejo izboljšanje filtracijske učinkovitosti obsevanih mask z negativnim nabojem, ** pa prikazujejo izboljšanje filtracijske učinkovitosti obsevanih mask s pozitivnim nabojem.
Primerno za dvakratno sterilizacijo
Tako je s standardno dozo 20 kGy mogoče maske sterilizirati dvakrat, so še ugotovili. Morda se ne sliši veliko, a je to lahko bolnišnicam in drugim zdravstvenim ustanovam v izjemno pomoč pri stalnem zagotavljanju primerne zaščitne opreme, sama metoda sterilizacije je preprosta in zanesljiva ter zelo prilagodljiva različni količini mask, so prepričani na Institutu Jožef Stefan.
O interdisciplinarnosti raziskave priča dejstvo, da je v njej sodelovalo 11 raziskovalcev s petih različnih odsekov Instituta Jožef Stefan: za fiziko trdne snovi, za inteligentne sisteme, za avtomatiko, biokibernetiko in robotiko, za tehnologijo površin in optoelektroniko in za reaktorsko fiziko.
1