N95, FFP2 ve cerrahi maskelerin üretimi için yüksek kaliteli filtreleme malzemesi

Dr. Timo J.C. Oude Vrielink, Prof Johanna H Meijer
Department of Medical Technology, Department of Cell and Chemical Biology
Leiden University Medical Center, Leiden, The Netherlands

Bu PLOS ONE’daki bilimsel yayının kısaltılmış versiyonudur.
https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0236239

Mevcut solunum maskesinin azlığı ve bunun sonucunda, çalışan personelin kullanacağı koruyucu ekipman yetersizliği göz önüne alındığında biz, hastanelerin üretebilecekleri solunum maskeleri için temel çözümler araştırdık: (i) filtreleme kapasitesi açısından gereksinimleri karşılama, (ii) hızlı ve yerel olarak kolay üretilebilme, ve (iii) dünya çapındaki hastanelerde yaygın olarak bulunan malzemelerle üretilebilme.  SARS-CoV-2 damlacık yoluyla ve muhtemelen aerosollerle de bulaşabildiği için, yüksek kalite ve iyi test edilmiş solunum maskelerine olan ihtiyaç dramatik bir şekilde arttı. Dünya Sağlık Örgütü (DSÖ) kılavuzları yoğun bakımda çalışan sağlık çalışanlarının en azından FFP2 koruması sağlayan veya N95 maskeleri kullanmalarını gerek görmektedir. FFP2 en az %94’lük filtre verimliliğine karşılık gelmektedir. Diğer koşullarda, DSÖ sağlık çalışanlarının cerrahi maske kullanmalarını önermektedir. Cerrahi maskelerin yüksek sıçrama direnci olmasına rağmen düşük partikül filtre verimliliği vardır. 

Sterilizasyon ambalaj malzemesinin FFP2, N95 veya cerrahi maskelerin üretiminde uygun olup olmadığını araştırdık. Bu ambalaj malzemesi Halyard Quickcheck H300 (Owens & Minor tarafından üretiliyor) dünya çapındaki hastanelerde cerrahi enstrümanları sterilizasyon açısından sarmak için rutin olarak kullanılıyor. 

Bu ambalaj malzemesinin gerekli filtreleme kriterlerini karşıladığını ortaya çıkardık (Tablo 1). Spesifik olarak, üç katlı materyal 0.3 µm, 0.5 µm, ve 3.0 µm partiküller için sırasıyla %94, %99 ve %100’lük filtreleme verimliliği elde etti.  Elde edilen değerler FFP2 ve N95’in sağladığı verimliliğe yakın değerlerdir.  İki katmanlı materyal sırasıyla 86.60±1.91%, 98.02±0.46%, ve 99.97±0.01% olarak sonuçlandı (FFP1 maskesi kriterlerini karşılamaktadır). Materyali sadece tek katman olarak kullanmak ‘cerrahi maske’ için gerekli kriterleri karşıladı.  Tekrarlanan sterilizasyonlardan sonra bile, materyalin özellikleri cerrahi maske olarak kullanım için yeterli kaldı. 

Tablo 1.  Piyasada satılan maskelerle karşılaştırıldığında Quickcheck H300 materyalinin filtre verimliliği

 0.3 µm0.5 µm3.0 µm
Pİyasadaki Cerrahi Maskeler54.52±2.77%88.61±1.13%98.92±0.64%
Tek katmanlı H30070.08±0.48%89.68±0.70%99.74±0.13%
Piyasadaki FFP2 Maskeler94.08±0.42%99.57±0.04%100.00±0.00%
Üç Katmanlı H30093.84±0.37%99.45±0.08%99.99±0.01%

Hastanelerde yerel üretimi kolaylaştırmak adına eksiksiz bir maske yaptık.  Diğer bir çok tasarımın da işe yarayacağını kabul ederek uygun özelliklerde (bakınız şekil 1), konvansiyonel materyallerden oluşan (alüminyum, neopren elastik ve elastik materyal) temel bir materyal seti belirledik. Çoğu hastane,  kırsal alanlardakiler bile temel bir atölyeye sahiptir.  Tasarımın tek anahtar ihtiyacı alüminyum ve elastik şeritleri daha büyük tabakalardan kesebilmek için bir makinedir. Teklif ettiğimiz modelde, maskeyi yapmanın nispeten daha kolay olmasını ve özellikle kullanan kişinin maskenin tüm yüzeyini kullanarak daha rahat nefes almasını , nefes alıp verme kapasitesinin artması neticesinde konfor da arttırılmış oldu. Çalışmamızın amacı özellikle hastanelerin ve diğer kritik ortamların çözüm bulması üzerineydi. Halyard ambalaj materyali DSÖ tarafından önerilen gereksinimleri karşılar ve bu sayede ticari olarak mevcut çözümlerden yoksun olan hastane personelini ve diğer sağlık çalışanlarını korumaya yardımcı olmak için kullanılabilir.

Şekil 1. Steril izolasyon materyali ile maske üretmek için olası bir tasarım. (A) materyali katlama ve dikme. (B) Burun klipsinin takılması ve final tasarım. Tam açıklama açık erişimli akademik yayında verilmiştir. 

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir