Los ingenieros diseñan la mascarilla de goma de silicona reutilizable



Investigadores del MIT y del Hospital Brigham and Women han diseñado una nueva máscara facial que creen que podría detener las partículas virales con la misma eficacia que las máscaras N95. A diferencia de las máscaras N95, las nuevas máscaras han sido diseñadas para esterilizarse fácilmente y utilizarse muchas veces.

A medida que el número de nuevos casos de Covid-19 en los Estados Unidos continúa aumentando, todavía existe una necesidad urgente de máscaras N95 para los trabajadores de la salud y otros. La nueva máscara está hecha de goma de silicona duradera y puede fabricarse mediante moldeo por inyección, que se usa ampliamente en fábricas de todo el mundo. La máscara también incluye un filtro N95, pero requiere mucho menos material N95 que una máscara N95 tradicional.

"Una de las cosas clave que reconocimos al principio fue que para mantenernos al día con la demanda, realmente teníamos que limitarnos a métodos que pudieran evolucionar", dice Giovanni Traverso, profesor asistente de ingeniería mecánica en MIT y gastro- enterólogo en Brigham and Women's Hospital. "También queríamos maximizar la reutilización del sistema, y ​​queríamos sistemas que pudieran esterilizarse de diferentes maneras".

El equipo está trabajando actualmente en una segunda versión de la máscara, basada en los comentarios de los trabajadores de la salud, y está trabajando para establecer un negocio para apoyar la producción a gran escala y buscar la aprobación de la FDA y la FDA. Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).

Traverso es el autor principal de un artículo que describe las nuevas máscaras, que aparece hoy en el British Medical Journal abre. Los principales autores del estudio son James Byrne, oncólogo radioterapeuta del Hospital Brigham and Women e investigador afiliado del Instituto Koch para la Investigación Integral del Cáncer del MIT; Adam Wentworth, ingeniero de investigación en el Hospital Brigham and Women y afiliado de investigación en el Instituto Koch; Peter Chai, médico de emergencias en el Hospital Brigham and Women; y Hen-Wei Huang, investigador del Hospital Brigham and Women y becario posdoctoral en el Instituto Koch.

Esterilización fácil

Las máscaras N95 que usan los trabajadores de la salud para protegerse de la exposición al SARS-CoV-2 y otros virus están hechas de fibras de polipropileno especialmente diseñadas para filtrar pequeñas partículas virales. Idealmente, un trabajador de la salud cambiaría las máscaras cada vez que vea a un paciente diferente, pero la escasez de estas máscaras ha obligado a los médicos y enfermeras a usarlas más de lo debido. ;estar.

En los últimos meses, muchos hospitales han comenzado a esterilizar máscaras N95 con vapor de peróxido de hidrógeno, que se pueden usar hasta 20 veces con una sola máscara. Sin embargo, este proceso requiere un equipo especializado que no está disponible en todas partes, e incluso con este proceso, una máscara solo se puede usar por un día.

El equipo de MIT / BWH se propuso diseñar una máscara que pudiera esterilizarse y reutilizarse de forma segura varias veces. Deciden sobre el caucho de silicona, el material que entra en las bandejas de silicona para hornear, entre otros productos, porque es muy duradero. El caucho de silicona líquido se puede moldear fácilmente en cualquier forma mediante moldeo por inyección, un proceso altamente automatizado que genera productos rápidamente.

Las máscaras se basan en la forma de estilo 3M 1860 de las máscaras N95, el tipo normalmente utilizado en Brigham and Women's Hospital. La mayor parte de la máscara está hecha de caucho de silicona, y también hay espacio para uno o dos filtros N95. Estos filtros están diseñados para ser reemplazados después de cada uso, mientras que el resto de la máscara puede esterilizarse y reutilizarse.

"Con este diseño, los filtros se pueden insertar y desechar después de su uso, y se tira mucho menos material que una máscara N95", dice Wentworth.

Los investigadores probaron varios métodos de esterilización diferentes en máscaras de silicona, incluyendo ponerlos en un autoclave (esterilizador de vapor), ponerlos en un horno y sumergirlos en lejía y lejía. alcohol isopropílico. Descubrieron que después de la esterilización, el material de silicona no estaba dañado.

Prueba de ajuste

Para evaluar la comodidad y el ajuste de las máscaras, los investigadores reclutaron a unos 20 trabajadores de la salud de la sala de emergencias y una clínica de oncología en el Hospital Brigham and Women. Pidieron a cada uno de los sujetos que realizaran la prueba de ajuste estándar requerida por la Administración de Seguridad y Salud Ocupacional (OSHA) para las máscaras N95. Durante esta prueba, el sujeto se pone la máscara, luego realiza una serie de movimientos para ver si la máscara permanece en su lugar. Se rocía una solución de azúcar nebulizada en la habitación, y si el sujeto puede saborearla u olerla, significa que la máscara no está ajustada adecuadamente.

Los 20 sujetos pasaron la prueba de ajuste e indicaron que habían insertado y eliminado con éxito el filtro N95. Cuando se les preguntó sobre su preferencia entre la nueva máscara, una máscara típica N95 y una máscara quirúrgica estándar, la mayoría dijo que no tenían preferencias o preferían la nueva máscara de silicona, dice Byrne También le dieron a la nueva máscara altas calificaciones de ajuste y transpirabilidad.

Los investigadores están trabajando actualmente en una segunda versión de la máscara, que esperan que sea más cómoda y duradera. También planean hacer pruebas de laboratorio adicionales que miden la capacidad de las máscaras para filtrar partículas virales.

Como muchas áreas de los Estados Unidos han experimentado un aumento en el número de casos de Covid-19 en el último mes, los hospitales en estas áreas pueden quedarse sin máscaras. También existe la necesidad de más máscaras en ciertas partes del mundo que no cuentan con el equipo necesario para la esterilización con peróxido de hidrógeno.

"Sabemos que Covid realmente no desaparecerá hasta que la vacuna esté disponible", dice Byrne. "Creo que siempre habrá necesidad de máscaras, ya sea en la comunidad de atención médica o en el público en general".

La investigación fue financiada en parte por la Prostate Cancer Foundation, el Departamento de Ingeniería Mecánica del MIT, el Hospital Brigham and Women, los Institutos Nacionales de Salud, E-Ink Corporation, Gilead Sciences, Philips Biosensing y Hans y Mavis Lopater. Psicosocial Fundación.

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