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Les chercheurs évaluent en collaboration l'efficacité de masque pour éviter la pandémie de coronavirus

Pendant les semaines tôt de la pandémie de coronavirus, les masques étaient dans une telle alimentation courte qu'ils étaient impossible presque pour trouver. Comme résultat, les gens ont commencé à produire les masques de remplacement hors de n'importe quoi possible - des écharpes, vieux tees shirts repurposed, même sacs à aspirateur.

Pour des chercheurs à l'université de tech du Texas et à la santé d'université de tech du Texas les sciences centrent (TTUHSC), ceci ont posé des questions extrèmement importantes : De tels masques étaient-ils efficaces ? Étaient-ils même sûrs ?

En tant qu'élément du consortium occidental neuf déterminé de relief du Texas 3D COVID-19 - un groupe de collaboration suivre des méthodes novatrices pour établir l'équipement de protection personnel (PPE), les déflecteurs et les composantes de déflecteur pour des hôpitaux et les systèmes de santé dans l'ensemble du Texas occidental - ces chercheurs ont commencé la tâche d'évaluer différents types de masques proposés par le public ainsi que les prototypes neufs développé par d'autres membres du consortium.

I a installé le contrôle de masque et le groupe de modèle pour évaluer l'ajustement et la protection. D'abord un masque doit être usé correctement - une configuration de masque doit correctement être adaptée à la face d'une personne ou cela ne fait pas bon du tout. Si le masque peut être effectué pour sceller autour d'à un face, alors le matériau que le masque est effectué de est envoyé à un groupe pour l'examiner pour la protection. Nous réglons ce groupe évaluons jusqu'à comment efficacement ces matériaux filtrent des particules et, s'ils ont le rendement plus grand que 95%, comment ils peuvent être nettoyés. Nous avons également des personnes caractériser tous les matériaux vérifiés pour comprendre mieux comment ils fonctionnent, pour vérifier les résultats de défi de particules et pour nous aider à concevoir de meilleurs masques à l'avenir. »

Jr. de Sacco d'Al, doyen de l'université de l'ingéniérie de Jr. d'Edouard E. Whitacre qui a rassemblé l'équipe de contrôle

Les chercheurs viennent d'un grand choix de disciplines et, en conséquence, ils vérifient les masques d'un grand choix de voies spécifiques à leurs compétences individuelles.

L'Ardon-Dessiccateur de Karin, un professeur adjoint de la science atmosphérique dans le service des sciences de la terre qui étudie les effets sur la santé des aérosols - particules minuscules dans le ciel - et du pharmacien analytique Jon Thompson, un professeur agrégé en chimie et biochimie qui étudie les propriétés chimiques et optiques des aérosols atmosphériques, examinent à quel point les différents matériaux de masque peuvent filtrer de telles particules.

Sharilyn Almodovar, un professeur adjoint en Service d'Immunologie de TTUHSC et microbiologie moléculaire, expose les matériaux à différentes méthodes de décontamination pour voir comment ils répondent. Dans le même temps, Kang minimum, vice-président principal intérimaire de TTUHSC pour la recherche ; Zone blanche de Justin, directeur supérieur dans Office de TTUHSC du Président ; et M. Jnev Biros, un associé de recherches dans le bureau du doyen de bureau d'études, étudient à quel point ces matériaux peuvent être stérilisés pour la réutilisation.

Juliusz Warzywoda et Rumeysa Tekin, au centre de caractérisation des matériaux, sont représentation et analyser la particule des matériaux et la distribution de grandeurs de fibre pour apprendre plus au sujet de elles.

« Il y a tant de composantes, » Ardon-Dessiccateur a dit. « C'est une équipe réellement grande et chacun contribue à un aspect de lui, ou à plusieurs. Mais, il est tout une partie essentielle du puzzle. »

Le « une seule pièce seulement n'est pas assez pour déterminer quel masque ou filtre est meilleur, » Tekin a convenu. « Qui est pourquoi chaque membre de l'équipe travaille à différentes choses pour comprendre le rendement de masque. »

Ensemble, l'équipe espère pouvoir fournir une recommandation utile pour ceux qui ont besoin tellement mal des masques pour la protection.

« Nous avons remonté un merveilleux, groupe novateur de professionnels de soin, » Sacco a dit. « C'est un effort croix-disciplinaire et intégré pour aviser des professionnels de la santé, des premiers répondeurs et des groupes comme la police comment s'user des masques et quel masque est le meilleur pour leurs applications. »

Ajustement, visa et breathability

Puisque la plupart des masques à vérifier obtiennent déjà fabriqué, le groupe vérifie les masques assemblés avant de les déconstruire pour vérifier leurs matériaux.

Comme première étape dans le contrôle, les semaines et les Espoir-Semaines examinent à quel point chaque des ajustements de masque la face du porteur, si elle produit un visa efficace autour des arêtes extérieures et à quel point le porteur peut respirer dans lui.

« Nous utilisons un dispositif qui mesure la concentration des particules à l'intérieur du masque contre en dehors du masque, » Weeks avons dit. « Il a deux tubes, on est en dehors du masque et de l'autre à l'intérieur. Le rendement du masque est le rapport de ces deux numéros. Par exemple, un masque N95 retirerait 95% des particules 300 nanomètres ou plus grands. »

Afin de comparer directement les masques à un des des autres sans devoir représenter des éditions entre différents porteurs, tous les masques sont vérifiés sur un sujet : Espoir-Semaines.

« Nous faisons le contrôle de masque dans un réglage de proche-à-réel-monde pour nous assurer que le masque entier est efficace, de la passerelle de nez aux relations étroites pour la retenir en circuit, » Weeks a dit. « Nous avons travaillé avec une infirmière, des confits d'aquarium populaire, qui cousait, et employer réellement dans le service des urgences, les masques qu'il a effectués. Premiers que nous avons eus, il y avait des défis pour l'obtenir pour sceller autour du nez et des joues. À l'aide d'une partie de notre information, il pouvait déménager l'emplacement des relations étroites et changer le fil et nous de passerelle de nez a obtenu bien mieux un visa. »

Filtration de particules

L'Ardon-Dessiccateur a maintenant une installation élaborée qu'il a conçue dans le seul but de vérifier à quel point les différents matériaux de masque peuvent arrêter des particules dans le ciel d'être inhalés.

Dans son laboratoire, l'Ardon-Dessiccateur utilise ses instruments pour produire et compter des particules sphériques qui sont 250 nanomètres dans la taille. Les particules sont régulièrement divisées en deux groupes. Un groupe est dirigé directement dans ce qui est effectivement un instrument de compte. L'autre groupe doit réussir par un échantillon du matériau de masque étant vérifié sur son chemin à un contre- instrument identique.

En comparant le nombre de particules potentielles et le nombre de particules le masque arrêté, le matériau peut être classé sur son efficacité. La dimension particulaire est également importante parce que, alors que 250 nanomètres est sensiblement plus grand que la taille des particules de coronavirus, elle est plus petite que les 300 nanomètres que les masques N95 sont censé pour bloquer. Ceci signifie que son installation peut déterminer l'efficacité des matériaux vérifiés par rapport à ceux qui comportent N95s.

Dans son contrôle, l'Ardon-Dessiccateur a essayé de représenter les facteurs complémentaires qui peuvent influencer le rendement matériel, tel que le débit et le temps de flux d'air.

« Au repos, vous respirez sept ou huit litres par minute, mais quand vous êtes en activité il est considérablement plus élevé et il peut avoir comme conséquence plus de particules étant inhalées, » il a dit. « En outre, combien de temps ce matériau va-t-il être employé pour ? Est-il peut-il bon pour une heure ou un professionnel de la santé faire un poste entier de 12 avec lui ? Nous ne pouvons pas vérifier toutes les combinaisons possibles, mais nous avons fait fonctionner des expériences longues d'un trois aux débits multiples pour voir s'il va réellement fonctionner ou si nous voyons une diminution de rendement. »

Jusqu'ici, l'Ardon-Dessiccateur a examiné une grande variété de matériaux de masque, y compris N95s, KN95s de Chine, filtres de HEPA, tissus de coton et plus.

« Celui qui nous puissions mettre nos mains en circuit et test, cela nous aide à comprendre combien efficace le matériau est et comment pouvons nous le rendre meilleur. »

Caractérisation des matériaux

Warzywoda et Tekin emploient la technologie procurable au centre de caractérisation des matériaux (MCC) à l'image et analysent des caractéristiques spécifiques des différents matériaux, tels que la distribution de grandeurs de particules et de fibre.

« Je pense que le MCC est cet effort, » Tekin a dit. « Dans le MCC, nous avons avancé des instruments spectromètre tels qu'un spectromètre de microscope électronique de lecture et infrarouge, de Raman microscope, etc. »

Le microscope électronique de lecture, par exemple, est utilisé pour examiner les matériaux par dont des particules ont été réussies. Avec le microscope, les chercheurs peuvent voir qu'à quel point les tissus variés ont capté les particules.

Il a mis l'accent sur qu'aucun un outil - ou en effet toute une approche - ne peut pas par lui-même donner une détermination précise dont le matériau est le meilleur. Que, il a dit, est pourquoi il est si important de faire partie d'une grande équipe tout le fonctionner ensemble pour répondre à la question d'autant de points de vue comme possible - parce qu'au coeur de la totalité est la santé et sécurité des gens travaillant pour assurer la santé et sécurité de tous les autres.

« Nous espérons mesurer le rendement des matériaux neufs de masque qui protégeront les premiers répondeurs - nos héros - dans le combat contre COVID-19, » Tekin avons dit. « Nous sommes captivés pour pouvoir contribuer à ces projets. »

Stérilisation de masque

Almodovar et Biros emploient une approche du monde réel à vérifier les matériaux de masque : les exposant à un virus et puis examinant les deux à quel point elles peuvent être stérilisées et quelle méthode de stérilisation est la plus efficace.

À cause des restrictions rigoureuses de contrôle pour des laboratoires réellement utilisant SARS-CoV-2, le virus qui entraîne COVID-19, Almodovar fait fonctionner les expériences avec un virus différent qui est assimilé en structure.

« Qui nous fournira une validation de principe pour éliminer des agents pathogènes avec certaines méthodes de décontamination, » Biros a dit.

Le contrôle permet aux chercheurs d'évaluer non seulement comment les matériaux répondent aux méthodes de nettoyage variées, mais également combien de fois ils peuvent être employés en toute sécurité, Sacco a dit.

Une telle méthode, avec laquelle Kang et collaborateurs à l'institut de la santé des personnes environnementale et décontaminent le PPE pour les institutions régionales de santé, emploie une chambre spéciale remplie de rayons de fil. Jusqu'à 10.000 masques peuvent être mis à l'intérieur à la fois, qui sont alors exposés à une vapeur spéciale pendant 15 mn avant d'être laissée aérer pendant quatre à cinq heures. Des cartes de Bioindicator contenant des bactéries de dur-à-destruction sont mises dans la chambre avec les masques pour indiquer que le procédé de décontamination est complet.

Tandis que la pandémie de coronavirus a présenté des défis aux chercheurs de beaucoup de milieux, elle est également présentée une opportunité pour qu'ils rassemblent pour faire face au danger, Biros a dit.

« C'a été une expérience si ahurissante pour nous partout dans les semaines passées, » Biros a dit. « Mais notre équipe a mis en avant non seulement l'innovation rapide, mais également notre unique sens de dévouement de communauté. Nous avons le corps enseignant, personnel, des stagiaires et des associés de communauté d'une étendue impensable des disciplines en travers du Texas occidental pour s'assurer nous faisons notre meilleur pour fournir le support nécessaire pour nos professionnels de la santé semblables dans leur bon combat de sacrifice et de détermination. »

Pourquoi il importe

La remarque, Weeks a dit, est que le PPE est nécessaire pour beaucoup plus de gens que sont sur les lignes de front du combat de coronavirus.

Les « gens doivent rappeler que la majeure partie du corps médical ne travaille pas directement avec les patients COVID-19, » Weeks ont dit. « Ils, aussi, ont besoin de PPE à en toute sécurité réalisent leurs fonctions. Quand nous avons découvert il y a des médecins et des infirmières effectuant et employant leurs propres masques parce que le PPE de haute qualité a été employé pour les patients COVID-19, il réellement coulé dans la façon dont ceci influence des gens dans tout le corps médical. Même si nous ne pouvons pas effectuer un masque qui répond aux normes N95, il fait beau de savoir que nous aidons d'autres réalisons leur fonction aussi en toute sécurité comme possible.

« Ne faire rien n'est pas une option. »

Une raison que le travail de groupe est si important est de contrecarrer l'information fausse.

« L'objectif élémentaire de ce projet est de fournir des autorités et même les citoyens intéressés avec des recommandations probantes dans leur processus décisionnel pour l'usage du matériau et des configurations de masque, » Biros a dit. « Nous espérons fournir à des recommandations concernant des procédures masque-effectuantes sauvegardées la preuve scientifique solide qui guidera les usagers de masque par beaucoup de matériaux on assume que de manière trompeuse qui sont efficaces dans la protection. »

Pour la mettre épointé, ce les moyens aidant des gens réalisent qu'ils perdent leur temps, et se mettent et d'autres en danger, en effectuant des masques hors des matériaux inutiles.

« Au sujet du temps où nous avons commencé, un article est venu à l'extérieur comme les essuie-main bleus d'atelier étaient le meilleur matériau pour des masques procurables, » Weeks a dit. « L'Internet était explosion au sujet de ceci parce qu'ils étaient bon marché et simples. Cependant, nous avons trouvé qu'ils étaient terribles et non efficaces du tout. Nous pouvions obliger des gens localement à cesser de coudre ces masques assez rapidement. »

En pareil cas, la découverte des matériaux qui ne fonctionnent pas est juste comme importante que trouvant ceux qui font.

« Si nous connaissons les matériaux qui ne sont pas bons, nous savons pour ne pas les recommander, » Ardon-Dessiccateur a dit. « Si nous savons qu'il y a quelques matériaux qui sont meilleurs, nous pouvons déménager à la prochaine opération et les vérifier davantage. Ainsi, c'est une pièce du puzzle, réellement, et nous essayons d'aller au-dessus de chaque pièce. Si nous manquons l'une seule pièce, nous ne répondons pas à toutes les questions, et nous devons, parce que ceci concerne des vies des gens. »

Tous les chercheurs ont exprimé un sentiment de fierté à être impliqués en travail et, surtout, désir du consortium d'effectuer une différence pour le bien de la communauté.

« Je n'ai jamais fait n'importe quoi de pareil, » Weeks a dit, « mais nous travaillons avec un groupe de gens secs. Quand les gens mettent leur connaissance derrière des choses en collaboration, il est possible d'effectuer des impacts importants plutôt rapidement. »