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Los investigadores evalúan colaborativo eficacia de la máscara para prevenir pandémico del coronavirus

En las semanas tempranas del pandémico del coronavirus, las máscaras estaban en tal escasez que eran casi imposibles de encontrar. Como consecuencia, la gente comenzó a crear máscaras substitutas fuera cualquier cosa posible - las ensambladuras, camisetas viejas repurposed, incluso bolsos de vacío.

Para los investigadores en la universidad de la tecnología de Tejas y la salud de la universidad de la tecnología de Tejas las ciencias centran (TTUHSC), esto plantearon preguntas vital importantes: ¿Eran tales máscaras efectivas? ¿Eran incluso seguras?

Como parte del consorcio del oeste nuevamente establecido del relevo de Tejas 3D COVID-19 - grupo colaborativo usando los métodos innovadores para producir el equipo protector personal (PPE), los ventiladores y los componentes del ventilador para los hospitales y los sistemas sanitarios en Tejas del oeste - estos investigadores comenzaron la tarea de evaluar diversos tipos de máscaras sugeridas por el público así como los nuevos prototipos que eran convertidos por otras piezas del consorcio.

I fijó la prueba de la máscara y al grupo del diseño para evaluar ajuste y la protección. Primero una máscara se debe desgastar correctamente - una configuración de la máscara se debe ajustar correctamente a la cara de un individuo o hace no bueno en absoluto. Si la máscara se puede hacer para tapar alrededor de su cara, después el material que la máscara se hace de se envía a un grupo para probarlo para la protección. Fijamos a este grupo hasta evaluamos cómo estos materiales filtran eficientemente partículas y, si tienen eficiencia mayor el de 95%, cómo pueden ser limpiados. También tenemos individuos el caracterizar de todos los materiales probados para entender mejor cómo trabajan, para verificar los resultados del reto de la partícula y para ayudarnos a diseñar mejores máscaras para el futuro.”

Jr. de Sacco del Al, decano de la universidad del Jr. de Edward E. Whitacre de la ingeniería que montó a las personas de la prueba

Los investigadores vienen de una variedad de disciplinas y, por consiguiente, prueban las máscaras de una variedad de maneras específicas a su experiencia individual.

El Ardon-Secante de Karin, un profesor adjunto de la ciencia atmosférica en el departamento de Geosciences que estudie los efectos sobre la salud de los aerosoles - partículas minúsculas en el aire - y del químico analítico Jon Thompson, profesor adjunto en química y bioquímica que estudie las propiedades químicas y ópticas de aerosoles atmosféricos, esté examinando como de bien diversos materiales de la máscara pueden filtrar tales partículas.

Sharilyn Almodovar, profesor adjunto en el departamento de TTUHSC de la inmunología y de la microbiología molecular, está exponiendo los materiales a diversos métodos de la descontaminación para ver cómo responden. Mientras tanto, Kang mínimo, vicepresidente interino de TTUHSC para la investigación; Justin blanco, director mayor en Office de TTUHSC del presidente; y el Dr. Jnev Biros, socio de investigación en la oficina del decano de la ingeniería, está estudiando como de bien esos materiales se pueden esterilizar para la reutilización.

Juliusz Warzywoda y Rumeysa Tekin, en el centro de la caracterización de materiales, son proyección de imagen y analizar la partícula de materiales y la distribución dimensional de la fibra para aprender más sobre ellos.

“Hay tan muchos componentes,” Ardon-Secante dijo. “Es personas realmente grandes y todo el mundo contribuye a un aspecto de él, o a varios. Pero, es todo el una parte crucial del rompecabezas.”

La “una pieza solamente no es suficiente para determinar qué máscara o filtro es mejor,” Tekin estuvo de acuerdo. “Por eso cada pieza de personas está trabajando en diversas cosas para entender el funcionamiento de la máscara.”

Junto, las personas esperan poder ofrecer una recomendación útil para los que necesiten tan malo las máscaras para la protección.

“Hemos juntado un maravilloso, grupo innovador de profesionales que cuidan,” Sacco dijo. “Esto es un esfuerzo cruz-disciplinario, integrado de informar a profesionales de la atención sanitaria, primeros respondedores y grupos como la limpieza cómo desgastar máscaras y qué máscara es la mejor para sus usos.”

Ajuste, sello y breathability

Porque la mayor parte de llegan las máscaras que se probarán fabricado ya, el grupo prueba las máscaras montadas antes de deconstructing las para probar sus materiales.

Pues el primer paso en la prueba, las semanas y las Esperanza-Semanas examinan como de bien cada ajustes de la máscara la cara del portador, si crea un sello efectivo alrededor de los filos exteriores y como de bien el portador puede respirar en él.

“Utilizamos un dispositivo que mida la concentración de partículas dentro de la máscara comparado con fuera de la máscara,” Weeks dijimos. “Tiene dos tubos, uno está fuera de la máscara y de la otra dentro. La eficiencia de la máscara es la índice de estos dos números. Por ejemplo, una máscara N95 quitaría el 95% de las partículas 300 nanómetros o más grandes.”

Para comparar directamente las máscaras a una otras sin tener que explicar entregas entre diversos portadores, todas las máscaras se están probando en un tema: Esperanza-Semanas.

“Hacemos la prueba de la máscara en una fijación del cercano-a-real-mundo para asegurarnos de que la máscara entera es eficiente, del puente de la nariz a los amarres para esperarlo conectado,” Weeks dijo. “Trabajamos con una enfermera, las contiendas de Molly, que cosía, y real usar en la sala de urgencias, las máscaras que ella hizo. Primeros que teníamos, había retos para conseguirla para tapar alrededor de la nariz y de las quijadas. Usando algo de nuestra información, ella podía mover la colocación de los amarres y cambiar el alambre y nos del puente de la nariz consiguió un sello mucho mejor.”

Filtración de la partícula

El Ardon-Secante ahora tiene un montaje elaborado que ella diseñó con el único propósito de probar como de bien diversos materiales de la máscara pueden parar partículas en el aire de ser inhalado.

En su laboratorio, el Ardon-Secante utiliza sus instrumentos para generar y para contar las partículas esféricas que son 250 nanómetros de tamaño. Las partículas se dividen uniformemente en dos grupos. Concentran a un grupo directamente en cuál es efectivo un instrumento que cuenta. El otro grupo debe pasar a través de una muestra del material de la máscara que es probado en su manera a un instrumento contrario idéntico.

Comparando el número de partículas potenciales y el número de partículas la máscara parada, el material se puede nivelar en su eficacia. La talla de partícula es también importante porque, mientras que 250 nanómetros son importante más grandes que la talla de las partículas del coronavirus, es más pequeña que los 300 nanómetros que las máscaras N95 se suponen para cegar. Esto significa que su montaje puede determinar la eficacia de los materiales probados con respecto a ésas que comprenden N95s.

En su prueba, el Ardon-Secante intentó explicar los factores adicionales que pueden influenciar la eficiencia material, tal como flujo y tiempo de aire.

“En descanso, usted está respirando siete u ocho litros por minuto, pero cuando usted es activo él es considerablemente más alto y puede dar lugar a más partículas que son inhaladas,” ella dijo. ¿“También, cuánto tiempo este material va a ser utilizado para? ¿Es bueno para una hora o puede un ayudante de sanidad hacer un movimiento entero de 12 horas con él? No podemos probar todas las combinaciones posibles, sino que hemos ejecutado experimentos tres-hora-largos a los flujos múltiples para ver si va real a trabajar o si vemos una disminución de la eficiencia.”

Hasta ahora, el Ardon-Secante ha examinado una amplia variedad de materiales de la máscara, incluyendo N95s, KN95s de China, los filtros de HEPA, los tejidos de algodón y más.

“Sea cual sea podemos poner nuestras manos y la prueba, ese nos ayuda a entender cómo es eficiente es el material y cómo podemos hacerlo mejor.”

Caracterización de materiales

Warzywoda y Tekin están utilizando la tecnología disponible en el centro de la caracterización de materiales (MCC) para la imagen y analizan las características específicas de los diversos materiales, tales como distribución dimensional de la partícula y de la fibra.

“Pienso que el MCC es dominante en este esfuerzo,” Tekin dijo. “En el MCC, hemos avance los instrumentos tales como espectrómetro un microscopio electrónico de exploración, un espectrómetro infrarrojo, de un microscopio de Raman, etc.”

El microscopio electrónico de exploración, por ejemplo, se utiliza para examinar los materiales a través de los cuales se han pasado las partículas. Con el microscopio, los investigadores pueden ver que como de bien los diversos tejidos capturaron las partículas.

Ella acentuó que ninguna una herramienta - o de hecho cualquier una aproximación - no puede en sí mismo dar una determinación exacta cuyo el material es el mejor. Que, ella dijo, es porqué es tan importante ser parte de personas grandes todo el trabajo junto para contestar a la pregunta de tantas perspectivas como sea posible - porque en el corazón todo ello está la salud y el seguro de la gente que trabaja para asegurar la salud y el seguro todo el mundo.

“Estamos esperando medir el funcionamiento de los nuevos materiales de la máscara que protegerán a los primeros respondedores - nuestros héroes - en la batalla contra COVID-19,” Tekin dijimos. “Nos emocionan para poder contribuir a estos proyectos.”

Esterilización de la máscara

Almodovar y los Biros están utilizando una aproximación del mundo real a probar los materiales de la máscara: exponiéndolos a un virus y después examinando ambos como de bien pueden ser esterilizadas y qué método de esterilización es el más efectivo.

Debido a las restricciones rigurosas de la prueba para los laboratorios real usando SARS-CoV-2, el virus que causa COVID-19, Almodovar está ejecutando los experimentos con un diverso virus que sea similar en estructura.

“Que proveerá de nosotros una prueba del concepto para eliminar patógeno con ciertos métodos de la descontaminación,” Biros dijo.

La prueba permite que los investigadores evalúen no sólo cómo los materiales responden a los diversos métodos de limpieza, pero también cuantas veces pueden ser utilizados con seguridad, Sacco dijo.

Un tal método, con el cual Kang y los colaboradores en el instituto de la salud ambiental y humana están descontaminando al PPE para las instituciones regionales de la atención sanitaria, utiliza una cámara especial llenada de los salientes del alambre. Hasta 10.000 máscaras se pueden poner dentro al mismo tiempo, que entonces se exponen a un vapor especial por 15 minutos antes de ser permitida airear por cuatro a cinco horas. Las tarjetas del bioindicador que contienen bacterias del duro-a-avión derribado se ponen en la cámara con las máscaras para indicar que el proceso de la descontaminación es completo.

Mientras que el pandémico del coronavirus ha presentado retos a los investigadores de muchos fondos, también se presenta una oportunidad para que se agrupen para hacer frente a la amenaza, Biros dijo.

“Ésta ha sido una experiencia tan desconcertante para nosotros por todas partes las semanas del pasado,” Biros dijo. “Pero nuestras personas presentaron no sólo la innovación rápida, pero también nuestro sentido incomparable del esmero de la comunidad. Tenemos la facultad, estado mayor, los estudiantes y los socios de la comunidad de una extensión increíble de disciplinas a través de Tejas del oeste para asegurarse de nos hacemos nuestro mejor para proporcionar el apoyo necesario para nuestros trabajadores compañeros de la atención sanitaria en su buen combate del sacrificio y de la determinación.”

Porqué importa

El punto, Weeks dijo, es que el PPE es necesario para mucha más gente que está en las líneas de frente del combate del coronavirus.

La “gente necesita recordar que la mayor parte de la comunidad médica no esté trabajando directamente con los pacientes COVID-19,” a Weeks dijo. “Ella, necesita también al PPE a con seguridad hace sus trabajos. Cuando encontramos ahí fuera son los doctores y las enfermeras que hacen y que usan sus propias máscaras porque utilizaron al PPE de alta calidad para los pacientes COVID-19, él hundido realmente en cómo esto afecta a gente por todo la comunidad médica. Incluso si no podemos hacer una máscara que cumpla el patrón N95, es agradable saber que estamos ayudando a otros hacemos su trabajo tan con seguridad como sea posible.

“No hacer nada no es una opción.”

Una razón que el trabajo de grupo es tan importante es contrarrestar la información falsa.

“El objetivo elemental de este proyecto es ofrecer autoridades e incluso los ciudadanos en cuestión con recomendaciones prueba-basadas en su procedimiento de toma de decisión para el uso del material y de las configuraciones de la máscara,” Biros dijo. “Esperamos proveer de recomendaciones en los procedimientos de máscara-fabricación con copia de seguridad la prueba científica sólida que conducirá a los utilizadores de la máscara a través de muchos materiales que se asuman falso para ser efectivos en la protección.”

Para ponerla embotado, ese los medios que ayudan a gente realizan que están perdiendo su tiempo, y que se están poniendo y otros en peligro, haciendo máscaras de los materiales ineficaces.

“Sobre el tiempo que comenzamos, un artículo vino fuera el cómo las toallas azules del taller eran el mejor material para las máscaras disponibles,” Weeks dijo. “El Internet explotaba sobre esto porque eran baratas y simples. Sin embargo, encontramos que eran terribles y no efectivas en absoluto. Podíamos conseguir a gente localmente parar el coser de estas máscaras bastante rápidamente.”

En estos casos, el descubrimiento de los materiales que no trabajan es apenas tan importante como encontrando los que lo hagan.

“Si conocemos los materiales que no son buenos, sabemos para no recomendarlos,” Ardon-Secante dijo. “Si sabemos que hay algunos materiales que son mejores, podemos trasladarnos al paso siguiente y probarlos más. Así pues, es una pieza del rompecabezas, realmente, y estamos intentando pasar cada pedazo. Si estamos faltando una pieza, no contestamos a todas las preguntas, y debemos, porque esto implica las vidas de la gente.”

Todos los investigadores expresaron un sentido del orgullo en la participación en de un deseo el trabajo del consorcio y, sobre todo, de diferenciar por el bien de la comunidad.

“Nunca he hecho algo similar,” Weeks dijo, “solamente trabajamos con un manojo de gente elegante. Cuando la gente pone su conocimiento detrás de cosas colaborativo, es posible hacer impactos grandes bastante rápidamente.”