PAP/Rynek Zdrowia | 08-01-2019 11:04

Badacze z Łodzi opracowali półmaski ochronne z włókniną o działaniu dezynfekcyjnym

Naukowcy z Łodzi opracowali półmaski ochronne, które mają chronić użytkowników także przed rozwijającymi się wewnątrz masek mikroorganizmami. W tym celu wykorzystali włókninę nasyconą związkami działającymi dezynfekcyjnie, ale bezpiecznymi dla ludzi.

W maskach zastosowano włókninę nasyconą związkami działającymi dezynfekcyjnie Fot. Archiwum (zdjęcie ilustracyjne)

- Takie półmaski ochronne o właściwościach biobójczych mają chronić przed mikroorganizmami o działaniu infekcyjnym, alergizującym czy toksycznym. To inteligentne rozwiązanie pozwala na czasowe uwalnianie niewielkich ilości substancji biobójczej nieszkodliwej dla człowieka i wielokrotne użytkowanie półmaski - wyjaśnia zaangażowana w prace nad nowym rozwiązaniem dr inż. Justyna Szulc z Instytutu Technologii Fermentacji i Mikrobiologii Politechniki Łódzkiej.

Półmaski filtracyjne do ochrony układu oddechowego mają szerokie zastosowanie - używa ich personel medyczny, pracownicy kopalni, cementowni, kompostowni, młynów, tartaków czy zakładów produkujących pasze. W ostatnich latach coraz częściej używane są jako zabezpieczenie antysmogowe, zwłaszcza podczas aktywności fizycznej np. jazdy na rowerze czy biegania.

Półmaski przede wszystkim chronią układ oddechowy, ale naukowcy z Instytutu Technologii Fermentacji i Mikrobiologii PŁ oraz z Zakładu Ochron Osobistych Centralnego Instytutu Ochrony Pracy - Państwowego Instytutu Badawczego wykazali, że mogą też być "bombą biologiczną" dla użytkownika. Na półmasce - już po krótkim czasie użytkowania - można zaobserwować bowiem wzrost i namnażanie bakterii oraz grzybów, zwłaszcza w warunkach wysokiej wilgotności i zapylenia powietrza.

Prof. Katarzyna Majchrzycka, kierownik Zakładu Ochron Osobistych w Łodzi, podkreśliła, że maski przede wszystkim chronią przed zanieczyszczeniami, które znajdują się w powietrzu, a na rynku dostępnych jest wiele modeli o różnych klasach filtracji, różniących się skutecznością wychwytywania cząstek.

- Natomiast oprócz tego, że chronią, to również wewnątrz takiej półmaski może następować rozwój niewidocznych gołym okiem mikroorganizmów, które są zawieszone w powietrzu bądź ewentualnie tych, które wydychamy z układu oddechowego - wyjaśniła prof. Majchrzycka.

Ekspertka podkreśliła, że mikroorganizmy nie rozwijają się natychmiast po nałożeniu maski i nie stanowią od razu zagrożenia, ale po czterech, a na pewno po ośmiu godzinach użytkowania należałoby taką półmaskę wymienić na nową.

Dr inż. Justyna Szulc zwróciła uwagę, że podczas użytkowania półmaski wzrasta jej wilgotność, co związane jest z emisją pary wodnej, kontaktem ze śliną czy z potem użytkownika. - Stwarzają się wówczas warunki sprzyjające namnażaniu komórek mikroorganizmów - podkreśliła dr inż. Szulc.

Badania półmasek używanych przez pracowników elektrociepłowni przetwarzającej biomasę roślinną, potwierdziły, że wewnątrz materiałów filtracyjnych rozwijały się biofilmy baketryjne lub bakteryjno-grzybowe.

Zapobiegać ma temu opracowana przez łódzkich naukowców nowa bioaktywna włóknina filtracyjna wytwarzana w technologii penemotermicznego formowania runa (ang. melt-blown), stosowana w sprzęcie ochrony układu oddechowego wielokrotnego użycia. Włóknina wzbogacona jest o porowate struktury zawierające związki biobójcze (nieszkodliwe dla człowieka), których niewielkie ilości uwalniają się w czasie użytkowania półmaski.

- Opracowaliśmy włókniny, które zawierają nanokryształy haloizytu, w których osadziliśmy gemini surfaktanty. Jest to biocyd w takiej inteligentnej postaci, który uwalania się w miarę wzrostu wilgotności półmaski, czyli wtedy, kiedy potrzeba zastosowania biocydu jest największa. Działa on dezynfekcyjnie i zabija komórki niepożądanych mikroorganizmów - wyjaśniła dr Szulc.

Jak dodała, gemini surfaktanty wykazują zdecydowanie większą skuteczność biobójczą od odpowiadających im klasycznych substancji czynnych, a redukcja liczby bakterii np. Escherichia coli po 24 godzinach kontaktu z włókniną wynosi nawet 99,99 proc.

Innowacyjne włókniny zostały wykorzystane do konstrukcji inteligentnych półmasek, które będą wykazywały działanie biobójcze w zależności od warunków użytkowania i potrzeb użytkownika. Testy potwierdziły ich skuteczność wobec mikroorganizmów środowiskowych wyizolowanych z konkretnych miejsc pracy tj. elektrociepłowni przerabiającej biomasę roślinną. Naukowcy liczą, że ich rozwiązaniem zainteresują się producenci sprzętu ochronnego.

Projekt zrealizowano w ramach III etapu programu wieloletniego "Poprawa bezpieczeństwa i warunków pracy", finansowanego w zakresie badań naukowych i prac rozwojowych ze środków Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego oraz Narodowego Centrum Badań i Rozwoju. Koordynatorem programu był Centralny Instytut Ochrony Pracy - Państwowy Instytut Badawczy.