Engenheiros de micro-ondas, especialistas em doenças infecciosas e cientistas de polímeros da Universidade de Edimburgo, da Universidade Heriot-Watt e da Universidade de Strathclyde se uniram para criar um novo método de esterilização por micro-ondas que pode revolucionar a maneira como ambulâncias e hospitais estão sendo desinfetados.
Atualmente, a esterilização é feita manualmente com técnicas convencionais que utilizam produtos químicos. Isso pode levar cerca de 30 a 40 minutos para desinfetar uma única ambulância.

Durante esse período, a ambulância está fora de ação, o que aumenta a pressão sobre os serviços de emergência durante os horários de pico. A possibilidade da nova técnica pode reduzir drasticamente o tempo necessário para colocar uma ambulância com segurança de volta à estrada para salvar vidas.

Nos últimos anos, várias outras técnicas têm sido propostas para desinfecção e esterilização de superfícies, desde aerossóis de peróxido de hidrogênio até irradiação UV e radiação infravermelha. No entanto, essas técnicas demonstraram degradar as superfícies ao longo do tempo ou serem prejudiciais aos seres humanos se estiverem próximas. Até agora, isso limitou sua aplicação a longo prazo.

Em contraste, o novo método funciona usando ondas eletromagnéticas, antenas, sensores e uma camada de líquido para aquecer e esterilizar rapidamente as superfícies. Sua automação significa que uma pessoa pode operar o sistema facilmente a uma distância segura, em vez de tocar em superfícies contaminadas diretamente durante a limpeza.

Publicado no IEEE Journal of Electromagnetics, RF and Microwaves in Medicine and Biology , o estudo usou feixes de micro-ondas emanados de antenas como as encontradas em telefones inteligentes móveis e sistemas Wi-Fi domésticos. As antenas permitem que a radiação de micro-ondas seja direcionada e focada em locais onde ela é mais necessária.

A equipe escocesa foi liderada pelo Dr. Symon Podilchak, engenheiro profissional e professor sênior de tecnologia de radiofrequência da Universidade de Edimburgo e professor associado honorário da Universidade Heriot-Watt.

Ele explicou:"Tive a ideia há mais de um ano ao esterilizar mamadeiras para meu filho recém-nascido usando um forno de microondas. Foi quando a pandemia do COVID-19 estava começando no Reino Unido no início de 2020.

"Percebi que, se as garrafas pudessem ser esterilizadas em apenas alguns minutos e fossem seguras para um recém-nascido, seria possível dimensionar a técnica para superfícies infectadas. No entanto, era necessária uma pesquisa significativa para determinar a distância relativa entre a superfície e a antena garantindo níveis de potência seguros.

"Também descobri que seria melhor direcionar e focar o feixe de micro-ondas nas áreas com maior probabilidade de serem afetadas. Para fazer isso, reutilizei uma técnica que desenvolvi originalmente para carregar telefones celulares sem fio."

Podilchak então se conectou com o professor Marc Desmulliez, um engenheiro e físico da Universidade Heriot-Watt que desenvolveu anteriormente um forno aberto alimentado por micro-ondas.

Este dispositivo mostrou permitir a desativação do coronavírus vivo (cepa 229E) a uma temperatura relativamente baixa de 60 graus Celsius em 30 segundos. Esta última parte da pesquisa foi realizada em colaboração com um grupo liderado pelo professor Juergen Haas, especialista em Medicina de Infecções da Escola de Medicina de Edimburgo.

O professor Marc Desmulliez, da Universidade Heriot-Watt, disse:"A beleza desta nova técnica é que as superfícies esterilizadas não estão sendo degradadas, o que foi um dos principais desafios encontrados com o uso de luz UV ou técnicas de aerossol. O dispositivo de microondas resultante também pode ser portátil , e isso significa que pode ser aplicado em várias outras aplicações além de ambulâncias e salas de cirurgia. Pode ser usado para esterilizar mesas de jantar em restaurantes ou limpar mesas e assentos de trens ou aviões antes de receber novos clientes."

O maior desafio para a equipe foi demonstrar se os feixes de micro-ondas estavam efetivamente atingindo as superfícies e poderiam aquecê-las na temperatura certa.

O professor Nico Bruns, especialista em polímeros da Universidade de Strathclyde, explica:"Meu grupo usou proteínas de clara de ovo de galinha que são conhecidas por desnaturar a 60 graus Celsius. Observando a solução ficando branca, conseguimos mostrar que a temperatura certa era alcançado para habilitar a desativação do vírus. Isso seria extremamente útil para um operador do sistema proposto."