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Os pesquisadores avaliam colaboradora a eficácia da máscara para impedir a pandemia do coronavirus

Nas semanas adiantadas da pandemia do coronavirus, as máscaras estavam em tal escassez que eram quase impossíveis de encontrar. Em conseqüência, os povos começaram a criar máscaras substitute fora de qualquer coisa possível - scarves, t-shirt velhos repurposed, mesmo sacos de vácuo.

Para pesquisadores na universidade da tecnologia de Texas e na saúde da universidade da tecnologia de Texas as ciências centram-se (TTUHSC), isto levantaram perguntas vital importantes: Eram tais máscaras eficazes? Eram mesmo seguros?

Como parte do consórcio ocidental recentemente estabelecido do relevo de Texas 3D COVID-19 - um grupo colaborador que usa métodos inovativos para produzir o equipamento de protecção pessoal (PPE), os ventiladores e os componentes do ventilador para hospitais e os sistemas de saúde durante todo Texas ocidental - estes pesquisadores começaram a tarefa de avaliar tipos diferentes de máscaras sugeridas pelo público assim como pelos protótipos novos que estão sendo tornados por outros membros do consórcio.

Eu estabeleço o teste da máscara e o grupo do projecto para avaliar o ajuste e a protecção. Primeiramente uma máscara deve ser vestida correctamente - uma configuração da máscara deve correctamente ser cabida à face de um indivíduo ou faz não bom de todo. Se a máscara pode ser feita para selar em torno de sua face, a seguir o material que a máscara é feita de está enviado a um grupo para testá-lo para a protecção. Nós ajustamos este grupo avaliamos até como eficientemente estes materiais filtram partículas e, se têm a eficiência maior de 95%, como podem ser limpados. Nós igualmente temos indivíduos caracterizar todos os materiais testados para compreender melhor como trabalham, para verificar os resultados do desafio da partícula e para ajudar-nos a projectar melhores máscaras para o futuro.”

Jr. de Sacco do Al, decano da faculdade do Jr. de Edward E. Whitacre da engenharia que montou a equipe do teste

Os pesquisadores vêm de uma variedade de disciplinas e, em conformidade, testam as máscaras em uma variedade de maneiras específicas a sua experiência individual.

O Ardon-Secador de Karin, um professor adjunto da ciência atmosférica no departamento de Geosciences que estuda os efeitos sanitários dos aerossóis - partículas minúsculas no ar - e do químico analítico Jon Thompson, um professor adjunto na química e na bioquímica que estuda as propriedades químicas e ópticas de aerossóis atmosféricos, está examinando como os materiais diferentes bons da máscara podem filtrar tais partículas.

Sharilyn Almodovar, um professor adjunto no departamento de TTUHSC da imunologia e da microbiologia molecular, está expor os materiais aos métodos diferentes da descontaminação para ver como respondem. Entretanto, Kang mínimo, vice-presidente superior provisório de TTUHSC para a pesquisa; Justin branco, director superior em Escritório de TTUHSC do presidente; e o Dr. Jnev Biros, um investigador associado no escritório do decano da engenharia, está estudando como bom aqueles materiais podem ser esterilizados para reusar.

Juliusz Warzywoda e Rumeysa Tekin, no centro da caracterização de materiais, são imagem lactente e análise da partícula de materiais e da distribuição de tamanho da fibra para aprender mais sobre eles.

“Há tão muitos componentes,” Ardon-Secador disse. “É uma equipe realmente grande e todos contribui a um aspecto dele, ou a diversos. Mas, é todo o uma parte crucial do enigma.”

“Uma parte somente não é bastante para determinar que máscara ou filtro é melhor,” Tekin concordou. “É por isso cada membro da equipa está funcionando em coisas diferentes para compreender o desempenho da máscara.”

Junto, a equipe espera poder fornecer uma recomendação útil para aquelas que precisam tão ruim máscaras para a protecção.

“Nós unimos um maravilhoso, grupo inovativo de profissionais de inquietação,” Sacco disse. “Este é um esforço cruz-disciplinar, integrado para informar profissionais dos cuidados médicos, uns primeiros que respondes e uns grupos como a polícia como vestir máscaras e que máscara é a melhor para suas aplicações.”

Ajuste, selo e breathability

Porque a maioria das máscaras a ser testadas chegam já fabricado, o grupo testa as máscaras montadas antes de deconstructing as para testar seus materiais.

Porque a primeira etapa no teste, as semanas e as Esperança-Semanas examinam como bom cada máscara cabe a face do portador, se cria um selo eficaz em torno das bordas exteriores e como bom o portador pode respirar nele.

“Nós usamos um dispositivo que meça a concentração de partículas dentro da máscara contra fora da máscara,” Semana dissemos. “Tem duas câmaras de ar, uma está fora da máscara e da outro para dentro. A eficiência da máscara é a relação destes dois números. Por exemplo, uma máscara N95 removeria 95% das partículas 300 nanômetros ou maiores.”

A fim comparar directamente as máscaras a uma outras sem ter que esclarecer edições entre portadores diferentes, todas as máscaras estão sendo testadas em um assunto: Esperança-Semanas.

“Nós fazemos o teste da máscara em um ajuste do próximo-à-real-mundo para certificar-se que a máscara inteira é eficiente, da ponte do nariz aos laços para guardará-la sobre,” Semana disse. “Nós trabalhamos com uma enfermeira, Bates de Molly, que costurasse, e realmente utilização nas urgências, as máscaras que fez. Primeiros que nós tivemos, havia uns desafios para consegui-las selar em torno do nariz e dos mordentes. Usando alguma de nossa informação, podia mover a colocação dos laços e mudar-nos o fio e da ponte do nariz obteve um selo muito melhor.”

Filtragem da partícula

O Ardon-Secador tem agora uma instalação que elaborada projectou com o único objectivo do teste como os materiais diferentes bons da máscara podem parar partículas no ar da inalação.

Em seu laboratório, o Ardon-Secador usa seus instrumentos para gerar e contar as partículas esféricas que são 250 nanômetros em tamanho. As partículas são divididas uniformente em dois grupos. Um grupo é convergido directamente no que é eficazmente um instrumento de contagem. O outro grupo deve passar através de uma amostra do material da máscara que está sendo testado em sua maneira a um instrumento contrário idêntico.

Comparando o número de partículas potenciais e o número de partículas a máscara parada, o material pode ser classificada em sua eficácia. O tamanho de partícula é igualmente importante porque, quando 250 nanômetros forem significativamente maiores do que o tamanho das partículas do coronavirus, é menor do que os 300 nanômetros que as máscaras N95 são supor para obstruir. Isto significa que sua instalação pode determinar a eficácia dos materiais testados em comparação com aquelas que compreendem N95s.

Em seu teste, o Ardon-Secador tentou esclarecer os factores adicionais que podem influenciar a eficiência material, tal como o caudal e o tempo do ar.

“Em repouso, você está respirando sete ou oito litros pela acta, mas quando você é activo ele é consideravelmente mais alto e pode conduzir a mais partículas que estão sendo inaladas,” disse. “Também, quanto tempo este material está indo ser usado para? É bom para uma hora ou pode um trabalhador do sector da saúde fazer uma SHIFT inteira de 12 horas com ela? Nós não podemos testar todas as combinações possíveis, mas nós executamos experiências três-hora-longas em caudais múltiplos para ver se está indo realmente trabalhar ou se nós vemos uma diminuição na eficiência.”

Até agora, o Ardon-Secador examinou uma grande variedade de materiais da máscara, incluindo N95s, KN95s de China, filtros de HEPA, tecidos de algodão e mais.

“O que quer que nós podemos pôr nossas mãos sobre e teste, esse ajuda-nos a compreender como eficiente o material é e como podemos nós o fazer melhor.”

Caracterização de materiais

Warzywoda e Tekin estão usando a tecnologia disponível no centro da caracterização de materiais (MCC) à imagem e analisam características específicas dos materiais diferentes, tais como a distribuição de tamanho da partícula e da fibra.

“Eu penso que o CCM é chave neste esforço,” Tekin disse. “no CCM, nós avançamos instrumentos tais como espectrómetro um microscópio de elétron da exploração, um espectrómetro infravermelho, de um microscópio de Raman, etc.”

O microscópio de elétron da exploração, por exemplo, é usado para examinar os materiais através de que as partículas foram passadas. Com o microscópio, os pesquisadores podem ver como bom as várias telas capturaram as partículas.

Sublinhou que nenhuma uma ferramenta - ou certamente alguma uma aproximação - não pode por si só dar uma determinação exacta de que o material é o melhor. Que, disse, é porque é tão importante ser parte de uma grande equipe todo o trabalho junto para responder à pergunta de tantas como perspectivas como possível - porque no centro dela toda são a saúde e a segurança dos povos que trabalham para assegurar mais a saúde e a segurança de todos.

“Nós estamos esperando medir o desempenho dos materiais novos da máscara que protegerão primeiros que respondes - nossos heróis - na batalha contra COVID-19,” Tekin dissemos. “Nós somos excitados para poder contribuir a estes projectos.”

Esterilização da máscara

Almodovar e os Biros estão usando uma aproximação do real-mundo a testar os materiais da máscara: exp-los a um vírus e então examinar ambos como bom pode ser esterilizada e que método da esterilização são os mais eficazes.

Devido às limitações estritas do teste para os laboratórios que usam realmente SARS-CoV-2, o vírus que causa COVID-19, Almodovar está executando as experiências com um vírus diferente que seja similar na estrutura.

“Que nos fornecerá uma prova de conceito eliminando os micróbios patogénicos com determinados métodos da descontaminação,” Biros disse.

O teste permite que os pesquisadores avaliem não somente como os materiais respondem aos vários métodos de limpeza, mas igualmente como frequentemente podem ser usados com segurança, Sacco disse.

Um tal método, com que Kang e os colaboradores no instituto da saúde ambiental e humana estão descontaminando o PPE para as instituições regionais dos cuidados médicos, usa uma câmara especial enchida com as prateleiras do fio. Até 10.000 máscaras podem ser colocadas para dentro em um momento, que são expor então a um vapor especial por 15 minutos antes de sea ventilado por quatro a cinco horas. Os cartões do bioindicador que contêm as bactérias da duro-à-matança são postos na câmara com as máscaras para indicar que o processo da descontaminação está completo.

Quando a pandemia do coronavirus apresentar desafios aos pesquisadores de muitos fundos, está apresentada igualmente uma oportunidade para que puxem junto para enfrentar a ameaça, Biros disse.

“Esta foi uma experiência tão desconcertante para nós all over semanas do passado,” Biros disse. “No entanto nossa equipe pôs adiante não somente a inovação acelerado, mas igualmente nossa dedicação incomparável do sentido de comunidade. Nós temos a faculdade, pessoal, estudantes e sócios da comunidade de um espaço inconcebível das disciplinas através de Texas ocidental para certificar-se dos nós fazemos nosso melhor para fornecer o apoio necessário para nossos trabalhadores companheiros dos cuidados médicos em sua boa luta do sacrifício e da determinação.”

Porque importa

O ponto, Semana disse, é que o PPE é necessário para muito mais povos do que está nas linhas da frente da luta do coronavirus.

Os “povos precisam de recordar que a maioria da comunidade médica não está trabalhando directamente com os pacientes COVID-19,” Semana disseram. “, Também, precisam o PPE a com segurança fazem seus trabalhos. Quando nós encontramos lá fora são os doutores e as enfermeiras que fazem e que usam suas próprias máscaras porque o PPE de alta qualidade foi usado para os pacientes COVID-19, ele afundado realmente em como este impacta povos por todo o lado na comunidade médica. Mesmo se nós não podemos fazer uma máscara que encontre o padrão N95, é agradável saber que nós estamos ajudando outro fazemos seu trabalho tão com segurança como possível.

“Não fazer nada não é uma opção.”

Uma razão que o trabalho de grupo é tão importante é neutralizar a informação errónea.

“O objetivo elementar deste projecto é fornecer autoridades e mesmo cidadãos interessados com recomendações evidência-baseadas em seu processo de tomada de decisão para o uso do material e dos testes padrões da máscara,” Biros disse. “Nós esperamos fornecer recomendações nos procedimentos defactura suportados a prova científica contínua que guiará os usuários da máscara através de muitos materiais que são supor falsa para ser eficazes na protecção.”

Para pô-la sem corte, esse os meios que ajudam povos realizam que estão desperdiçando seu tempo, e se estão pondo e outro no perigo, fazendo máscaras fora dos materiais ineficazes.

“Sobre o tempo onde nós começamos, um artigo veio para fora como as toalhas azuis da loja eram o melhor material para as máscaras disponíveis,” em Semana disse. “O Internet estava fundindo - acima sobre deste porque eram baratos e simples. Contudo, nós encontramos que eram terríveis e nao eficazes de todo. Nós podíamos conseguir localmente povos parar de costurar estas máscaras consideravelmente rapidamente.”

Nesses casos, descobrir os materiais que não trabalham é apenas tão importante quanto encontrando aqueles que fazem.

“Se nós conhecemos os materiais que não são bons, nós sabemos para não os recomendar,” Ardon-Secador disse. “Se nós sabemos que há alguns materiais que são melhores, nós podemos transportar-se ao passo seguinte e testá-los mais. Assim, é uma parte do enigma, realmente, e nós estamos tentando ir sobre cada parte. Se nós estamos faltando uma parte, nós não respondemos a todas as perguntas, e nós devemos, porque este envolve as vidas do pessoa.”

Todos os pesquisadores expressaram um sentido de orgulho no envolvimento de um desejo no trabalho do consórcio e, sobretudo, fazer uma diferença para o bem da comunidade.

“Eu nunca fiz qualquer outra coisa semelhante,” Semana disse, “mas nós trabalhamos com um grupo de povos espertos. Quando os povos põem seu conhecimento atrás das coisas colaboradora, é possível fazer um pouco rapidamente impactos grandes.”