p Na pandemia, as pessoas usam máscaras para respeitar e proteger os outros - não apenas para se proteger, diz uma equipe de pesquisadores da Northwestern University. p Com isso em mente, os pesquisadores desenvolveram um novo conceito de máscara que visa tornar o usuário menos infeccioso. A ideia central, que recebeu apoio da National Science Foundation por meio de uma bolsa RAPID, é modificar os tecidos da máscara com produtos químicos antivirais que podem higienizar o exalado, gotículas respiratórias que escaparam.

p Simulando a inalação, exalação, tosse e espirra no laboratório, os pesquisadores descobriram que os tecidos não tecidos usados ​​na maioria das máscaras funcionam bem para demonstrar o conceito. Um pano sem fiapos com apenas 19% de densidade de fibra, por exemplo, higienizou até 82% das gotículas respiratórias que escaparam por volume. Esses tecidos não dificultam a respiração, e os produtos químicos na máscara não se destacaram durante os experimentos de inalação simulados.

p A pesquisa será publicada no dia 29 de outubro na revista Matéria .

p Importância de proteger os outros

p "As máscaras são talvez o componente mais importante do equipamento de proteção individual (EPI) necessário para combater uma pandemia, "disse Jiaxing Huang da Northwestern, quem conduziu o estudo. “Rapidamente percebemos que uma máscara não protege apenas a pessoa que a usa, mas muito mais importante, ele protege outras pessoas de serem expostas às gotículas (e germes) liberadas pelo usuário.

p "Parece haver alguma confusão sobre o uso da máscara, como algumas pessoas acham que não precisam de proteção pessoal, "Huang acrescentou." Talvez devêssemos chamá-lo de equipamento de saúde pública (PHE) em vez de PPE. "

p Huang é professor de ciência de materiais e engenharia na McCormick School of Engineering da Northwestern. O estudante de graduação Haiyue Huang e o colega de pós-doutorado Hun Park, ambos os membros do laboratório de Huang, são co-autores do artigo.

p “Onde houver um surto de doença respiratória infecciosa, controlar a fonte é mais eficaz na prevenção da disseminação viral, "disse Haiyue Huang, premiado com o Ryan Fellowship em 2020. "Depois que eles saem da fonte, as gotículas respiratórias tornam-se mais difusas e mais difíceis de controlar. "

p O objetivo e os resultados

p Embora as máscaras possam bloquear ou redirecionar as gotículas respiratórias exaladas, muitas gotas (e seus vírus embutidos) ainda escapam. De lá, gotículas carregadas de vírus podem infectar outra pessoa diretamente ou pousar em superfícies para infectar outras pessoas indiretamente. A equipe de Huang teve como objetivo alterar quimicamente as gotículas de escape para tornar os vírus inativados mais rapidamente.

p Para conseguir isso, Huang procurou projetar um tecido de máscara que:(1) Não tornasse a respiração mais difícil, (2) Pode carregar agentes antivirais moleculares, como ácido e íons metálicos, que podem se dissolver prontamente em gotículas que escapam, e (3) Não contêm produtos químicos voláteis ou materiais facilmente destacáveis ​​que possam ser inalados pelo usuário.

p Depois de realizar vários experimentos, Huang e sua equipe selecionaram dois produtos químicos antivirais bem conhecidos:ácido fosfórico e sal de cobre. Esses produtos químicos não voláteis eram atraentes porque nenhum deles pode ser vaporizado e, em seguida, potencialmente inalado. E ambos criam um ambiente químico local que é desfavorável para vírus.

p "As estruturas dos vírus são, na verdade, muito delicadas e quebradiças, '", Disse Huang." Se alguma parte do vírus não funcionar, então ele perde a capacidade de infectar. "

p A equipe de Huang desenvolveu uma camada de polianilina de polímero condutor na superfície das fibras do tecido da máscara. O material adere fortemente às fibras, atuando como reservatórios para sais de ácido e cobre. Os pesquisadores descobriram que mesmo tecidos soltos com densidades de embalagem de baixa fibra de cerca de 11%, como gaze médica, ainda alterou 28% das gotículas respiratórias exaladas por volume. Para tecidos mais justos, como lenços sem fiapos (o tipo de tecido normalmente usado no laboratório para limpeza), 82% das gotículas respiratórias foram modificadas.

p Huang espera que o trabalho atual forneça uma base científica para outros pesquisadores, particularmente em outras partes do mundo, desenvolver suas próprias versões dessa estratégia de modulação química e testá-la posteriormente com amostras virais ou mesmo com pacientes.

p "Nossa pesquisa se tornou um conhecimento aberto, e adoraremos ver mais pessoas se unindo a este esforço para desenvolver ferramentas para fortalecer as respostas de saúde pública, "Huang disse." O trabalho é feito quase inteiramente no laboratório durante o fechamento do campus. Esperamos mostrar aos pesquisadores do lado não biológico da ciência e da engenharia e àqueles sem muitos recursos ou conexões que eles também podem contribuir com sua energia e talento. "