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来源:生物探索
2020年初,新冠病毒开始疯狂肆虐之时,各地医疗资源均出现不同程度的短缺,医疗资源的缺乏意味着医护人员以及普通公民均无法得到有效防护,这无疑加大了病毒的防控难度。如今,虽然在供应平稳的情况下,各省市出现医疗资源短缺的可能性很小,但我们依然要尽可能节约资源。如果像N95口罩这种个人防护用品能够通过有效消毒,实现重复使用,将会节省很大一部分医疗资源。
为了在2020年医疗资源供应短缺的情况下对抗新冠病毒,美国各地的医疗机构对N95口罩等个人防护用品(Personal Protective Equipment,PPE)进行消毒,比如通过紫外线(Ultraviolet,UV)等方法实现PPE的重复使用,但是这些方法的安全性以及有效性尚存疑问。如今,美国国家标准与技术研究院(The National Institute of Standards and Technology,NIST)的研究人员表明,可以在对N95口罩功能没有影响的情况下,对其进行消毒,以实现重复使用。
近日,在美国国家标准与技术研究院研究杂志上发表的一项题为“Disinfection of Respirators with Ultraviolet Radiation”的最新研究中,研究人员仔细检查了暴露在紫外线之后的N95口罩是否有病毒痕迹,并寻找其纤维形状的变化,评估其过滤气溶胶和其他物质的能力[1]。研究结果表明,紫外线可以有效清洁N95口罩,进而实现重复使用。
最初疫情爆发时,由于PPE的需求远超供应,为了缓解资源紧张,医护人员开始探索对口罩和其他PPE进行消毒的方法,其中就包括UV-C(一种常见的紫外线辐射杀菌应用)。UV-C一直用于清除空气、水中的细菌和病毒,但用于消杀N95口罩病毒的效用还有待考量。这项研究就试图了解使用UV-C对N95口罩的消毒效果。
在这项研究中,研究人员首先将N95口罩浸泡在含OC43(一种人类冠状病毒)的溶液中,随后将该口罩固定在UV-Concepts系统内的架子上(其内衬有19个UV-C灯,外壳涂有反射表面),并用紫外线照射3分钟。在紫外线照射结束后,研究人员分析了N95口罩上剩余的活跃OC43病毒数量,发现这种方法对N95口罩的三层都进行了充分消毒,甚至在某些区域能够使病毒颗粒失活高达100%
NIST研究院John Wright表示,“目前尚不清楚用于灭活病毒的UV-C波长是否会产生例如臭氧这样的化学物质,这可能会损坏N95口罩中的塑料,因而有效检查很重要。”研究人员通过大量测试对N95功能进行了检测,以了解紫外线辐射是否使其结构产生了改变。该研究团队使用扫描电子显微镜将口罩的图像放大2000倍以上以观察N95口罩中的纤维变化。在电镜的辅助下,研究人员观测到经过紫外线辐射的N95口罩和未经紫外线辐射的N95口罩,其纤维尺寸以及形状并没有显著差异。
为了测试经过紫外线消毒的N95口罩是否依然保持对病毒高度防护作用,研究人员检查了N95的过滤能力和机械性能。为了确定N95口罩过滤能力是否变化,研究人员将携带盐分的气溶胶(模拟呼出的气溶胶大小)对准口罩,计算流过口罩的气溶胶,发现经过辐射消毒的N95口罩过滤能力没有变化;为了确定其机械性能有无变化,研究人员用机械测试仪测试口罩上机械性能,口罩剖面完整性结果显示没有发生视觉退化。
未来,UV行业的研究人员可以使用这项研究中的数据作为研究基础,以了解不同水平的UV-C辐射对N95口罩性能和清洁度的影响。研究人员Poster表示,“通过制定N95口罩紫外杀菌标准,实现N95口罩的重复使用,可以帮助我们应对下一次PPE供应链紧张的情况。”