15.9 C
Ljubljana
sobota, 15 maja, 2021

Sterilizacija z uporabo ionizirajočega sevanja za ponovno uporabo medicinskih mask

Med prvimi problemi, s katerimi se je svet srečal ob izbruhu pandemije COVID-19, je bilo vsesplošno pomanjkanje zaščitne opreme, predvsem mask. Na Institutu »Jožef Stefan« so zato preučili tudi možnosti sterilizacije medicinskih mask z uporabo ionizirajočega sevanja. Maske tipov FFP2 in FFP3 so testirali z uporabo žarkov gama na raziskovalnem reaktorju TRIGA ali z uporabo elektronskega žarka v namenski napravi za sterilizacijo in ugotovili, da je takšna sterilizacija učinkovita. Rezultati raziskave so bili objavljeni v reviji Journal of Membrane Science.

Respiratorne maske tipov FFP2 in FFP3 so načeloma namenjene za enkratno uporabo. Med čakanjem, da se poveča proizvodnja in se ponovno vzpostavijo dobavne verige, so raziskovalci Instituta »Jožef Stefan« pomislili na ponovno uporabo mask s pomočjo sterilizacije. Nekatere običajne metode za sterilizacijo (z visokimi temperaturami, s paro, z UV žarki) so se izkazale kot nepraktične ali pa so se lastnosti mask po postopku bistveno poslabšale. Da bi jo lahko ponovno uporabili, mora maska ohraniti obliko, strukturno trdnost, pa tudi učinkovitost filtracije aerosolnih delcev. Maske delce ujamejo na različne načine. Večji delci se ujamejo v gosto polipropilensko mrežo, manjši delci pa se filtrirajo s pomočjo različnih mehanizmov. Pri tem igra veliko vlogo tudi statični naboj, ki se nahaja na filtru.

graf sterilizacija

Foto: Filtracijska učinkovitost FFP2 in FFP3 filtrov (Particle removal efficiency) v odvisnosti od prejete sevalne doze (Dose). Filtri so bili obsevani z gamma žarki v reaktorju TRIGA na IJS (Gamma) ali z elektronskim žarkom   v namenski napravi za sterilizacijo (E-beam).  Doze označene z * prikazujejo izboljšanje filtracijske učinkovitosti obsevanih mask po nabijanju z negativnim nabojem, **  pa prikazujejo izboljšanje filtracijske učinkovitosti obsevanih mask po nabijanju s pozitivnim nabojem.

V študiji, ki je bila objavljena v ugledni reviji Journal of Membrane Science, so raziskovalci z Instituta »Jožef Stefan« (IJS) pokazali, da se maske lahko učinkovito sterilizira z uporabo ionizirajočega sevanja. To so dosegli z uporabo žarkov gama na raziskovalnem reaktorju TRIGA na IJS ali z uporabo elektronskega žarka v namenski napravi za sterilizacijo. Obsevanje s standardno dozo 20 kGy sterilizira maske, vendar se polipropilenski filter, ki odstranjuje manjše delce, razelektri, kar zmanjša učinkovitost filtriranja delcev. Če masko ponovno nabijemo s statičnim nabojem, se učinkovitost filtriranja vrne praktično na prvotno vrednost. Kemijska sestava maske se z obsevanjem ne spremeni, mehanske lastnosti pa se slabšajo s številom sterilizacij. Pri sterilizaciji s standardno dozo 20 kGy se maske lahko sterilizira dvakrat. Prednost metode je enostavna in zanesljiva sterilizacija ter velika stopnja prilagodljivosti glede količine mask.

umetna glava sterilizacija mask

FFP3: Slika maske na umetni glavi, namenjeni za testiranje filtracijske učinkovitosti.

Izsledki raziskave bi koristili bolnišnicam, saj bi z zbiranjem in sterilizacijo že uporabljenih mask blažili probleme v primeru morebitnega ponovnega pomanjkanja zaščitne opreme.

slika maske

SEM: A) Slika polipropilenskih vlaken v FFP3 filtru, narejena z vrstičnim elektronskim mikroskopom. B) Slika polipropilenskih vlaken z ujetimi prašnimi delci po testiranju filtracijske učinkovitosti.

V izrazito interdisciplinarni raziskavi so sodelovali raziskovalci Luka Pirker, Anja Pogačnik Krajnc, Jan Malec, Vladimir Radulović, Anton Gradišek, Andreja Jelen, Maja Remškar, Igor B. Mekjavić, Janez Kovač, Miran Mozetič in Luka Snoj, ki prihajajo s petih različnih odsekov IJS: Odsek za fiziko trdne snovi, Odsek za inteligentne sisteme, Odsek za avtomatiko, biokibernetiko in robotiko, Odsek za tehnologijo površin in optoelektroniko, Odsek za reaktorsko fiziko

Zadnje novice

Sorodne vsebine