De meeste soorten persoonlijke beschermingsmiddelen, zoals N95-maskers, jurken, en handschoenen, zijn ontworpen voor eenmalig gebruik, wat heeft geleid tot zowel schaarste als verspilling tijdens de COVID-19-pandemie. Maar nieuw onderzoek suggereert dat deze essentiële benodigdheden veilig kunnen worden gedesinfecteerd en hergebruikt.

Wetenschappers weten al lang dat geïoniseerde gassen, plasma genaamd, die zijn opgebouwd uit geladen moleculen, kan pathogene bacteriën doden, virussen, en wat schimmels.

"Wat niet bekend was, was of PBM daarna wel of niet zouden werken, " zei natuurkundige David Staack. "Zou een N95 nog functioneren nadat hij met plasma was behandeld?"

Staack en zijn collega's van de Texas A&M University probeerden die vraag te beantwoorden door plasma op kamertemperatuur te genereren in een 20-voet lange zeecontainer.

"Het idee zou zijn om de PBM in deze trailer te laden, sluit de deur, en voer de cyclus uit, "zei Staack. "Een beetje zoals een vaatwasser." een uitlaatsysteem filtert de reactieve zuurstofsoorten die tijdens het proces worden geproduceerd voordat mensen de apparatuur kunnen betreden en ophalen.

Volgens voorlopige gegevens die deze week zijn gepresenteerd op de Gaseous Electronics Conference van de American Physical Society, een cyclus van 90 minuten in de ontsmettingskamer kan 99,9% van de microben doden, inclusief coronavirussen vergelijkbaar met SARS-CoV-2. De onderzoekers testten drie verschillende soorten N95-maskers en ontdekten dat er twee bruikbaar bleven, zelfs nadat het is onderworpen aan een sterilisatiedosis van het plasma bij lage temperatuur.

Deze veelbelovende resultaten zijn onlangs geverifieerd door de Centers for Disease Control and Prevention, het vertrouwen van het onderzoeksteam versterken dat plasma niet alleen N95-maskers kan steriliseren, maar ze ook veilig kan houden voor hergebruik. Staack zei dat ze de bevindingen hebben gedeeld met de Food and Drug Administration voor toestemming voor gebruik in noodgevallen, die nodig zou zijn voordat de technologie zou kunnen worden gebruikt in ziekenhuizen en andere zorginstellingen.

De groep van Staack gaf ook gedetailleerde informatie over de voortgang van het steriliseren van maskers, jurken, en andere soorten PBM met verschillende stralingsdoses van elektronenstralen, die al lang worden gebruikt om microben op medische apparaten te doden. Terwijl de behandeling effectief ziektekiemen verwijdert, de experimenten onthulden dat de hoge doses die nodig zijn voor sterilisatie ook de maskers en jassen aantasten - wat betekent dat ze niet opnieuw konden worden gedragen.

Een andere groep onderzoekers, onder leiding van Lorenzo Mangolini van de Universiteit van Californië, rivieroever, presenteerde een experiment, goedkope benadering voor het steriliseren van PBM. De wetenschappers gebruikten een plasmabal - het goedkope speelgoed dat bliksem lijkt te produceren in een kleine glazen bol - om ozon te genereren, die wordt gedragen door een straal van samengeperste lucht door een gezichtsmasker. In proof-of-concept-experimenten, deze aanpak doodde met succes pathogene Escherichia coli, die, door zijn stevige celwanden, kunnen moeilijker uit te roeien zijn dan virale deeltjes zoals die van SAR-CoV-2.

"We hebben aangetoond dat sterilisatie op een zeer kosteneffectieve manier kan worden uitgevoerd, "zei Mangolini. "Om dit te laten werken, je hebt alleen een persluchtleiding en een hoogspanningsvoeding van een speeltje nodig."

Joseph Schwan, een afgestudeerde student in het laboratorium van Mangolini, schatte dat de weggegooide, PBM voor eenmalig gebruik tijdens de pandemie genereren waarschijnlijk duizenden tonnen afval per dag. Hij merkte op dat op plasma gebaseerde benaderingen voor sterilisatie en recycling dat aantal zouden kunnen verminderen.