Высококачественный фильтрующий материал для изготовления N95, FFP2 и хирургических масок

Тимо Дж. К. Ауде Врилинк, Джоанна Х. Мейер
Кафедра медицинских технологий, Кафедра клеточной и химической биологии
Медицинский центр Лейденского университета, Лейден, Нидерланды

Это сокращенная версия научной публикации в PLOS ONE:
https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0236239

Перевод с английского: Др. Чарна Дибнер, Зав. лабораторией Циркадной Эндокринологии, Кафедра Эндокринологии и Диабета, Медицинский Факультет Женевского Университетa, Женева, Швейцария

Учитывая текущую нехватку респираторных масок и, как следствие, отсутствие средств индивидуальной защиты для использования медицинским персоналом, мы изучили несложные решения, которые позволили бы больницам изготавливать респираторные маски, которые: (i) отвечают требованиям с точки зрения фильтрующей способности, (ii ) могут быть легко и быстро произведены на месте, и (iii) которые можно изготовить с использованием материалов, доступных в больницах по всему миру. Поскольку SARS-CoV-2 может передаваться через респираторные капли и, возможно, аэрозоли, потребность в качественных, хорошо протестированных респираторных масках резко возросла. Руководство Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) требует, чтобы медицинские работники в отделениях интенсивной терапии носили маску, обеспечивающую как минимум защиту от FFP2 или N95, при этом FFP2 соответствует эффективности фильтрации не менее 94%. В других условиях ВОЗ рекомендует медицинским работникам носить хирургические маски, которые обладают более высокой стойкостью к брызгам, но меньшей эффективностью фильтрации твердых частиц.

Мы исследовали, подходит ли стерилизационный упаковочный материал для использования в производстве масок FFP2, N95, или хирургических масок. Оберточный материал Halyard Quickcheck H300 (производства Owens & Minor) обычно используется в больницах во всем мире для упаковки хирургических инструментов при стерилизации.

Мы обнаружили, что оберточный материал соответствовал необходимым критериям фильтрации (Таблица 1). В частности, три слоя материала обеспечивали эффективность фильтрации 94%, 99% и 100% для частиц размером 0,3 мкм, 0,5 мкм и 3,0 мкм соответственно. Эти значения близки к эффективности масок FFP2 и N95. Два слоя обеспечили 86,60 ± 1,91%, 98,02 ± 0,46% и 99,97 ± 0,01%, соответственно (удовлетворяя критериям респираторной маски FFP1). Использование только одного слоя материала удовлетворяет критериям использования в качестве «хирургической маски». После повторной стерилизации свойства материала оставались достаточными для использования в качестве хирургической маски.

Таблица 1. Эффективность фильтрации материала Quickcheck H300 по сравнению с имеющимися в продаже масками


0.3 микрон0.5 микрон3.0 микрон
Коммерческая хирургическая маска
54.52±2.77%88.61±1.13%98.92±0.64%
Однослойный материал H300
70.08±0.48%89.68±0.70%99.74±0.13%
Коммерческая маска FFP294.08±0.42%99.57±0.04%100.00±0.00%
Трехслойный материал  H30093.84±0.37%99.45±0.08%99.99±0.01%

Мы разработали полностью функциональную респираторную маску с целью их производства на местах в больницах. Мы определили базовый набор стандартных материалов (алюминий, неопреновая резина и эластичный материал) с подходящими характеристиками (см. Иллюстрацию 1), отмечая при этом, что можно использовать также другие материалы. В большинстве больниц, даже в сельской местности, есть мастерские. Единственным ключевым требованием к нашей конструкции является машина для резки алюминия и эластичных полос из листов большего размера. Модель, которую мы предлагаем, относительно проста в изготовлении. Помимо этого, мы разработали маску таким образом, чтобы ее пользователь мог дышать через всю поверхность маски, увеличивая воздухопроницаемость и, следовательно, комфорт.

Наше исследование было направлено на поиск решений в больницах и прочих критических условиях. Оберточный материал Halyard соответствует требованиям рекомендованным ВОЗ, и поэтому может использоваться для защиты персонала больниц и других медицинских работников при отсутствии коммерчески доступных решений.

Иллюстрация1. Возможная конструкция для изготовления респираторной маски из стерильного изоляционного материала

(А) Складывание и сшивание материала. (B) Прикрепление зажима для носа и окончательный дизайн. Полное описание дано в академической публикации открытого доступа.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *