Дышать свободно как воздухоочистители борются с вирусами

Обновлено: 18.04.2024

В России подобные устройства выпускаются на предприятии КРЭТ. Концерн уже заявил, что готов к массовым поставкам систем очистки воздуха в медицинские учреждения, вокзалы, аэропорты, а также на промышленные и другие объекты для защиты от эпидемий.

Поймать и обезвредить

Сегодня воздухоочистители с функцией фотокатализа считаются самыми современными и эффективными. Фотокаталитические фильтры можно встретить не только в системах для больниц и промышленных предприятий, но даже в бытовых очистителях. Спрос на такие устройства растет с каждым днем, что совсем неудивительно. В больших городах воздух загрязнен выхлопами огромного количества автомобилей, выбросами промышленных предприятий, часто регистрируется превышение нормы угарного газа, окислов азота и других небезопасных соединений. По мнению многих экспертов, в помещении воздух хуже в несколько раз по сравнению с тем, чем мы дышим на улице. Все это, конечно же, отражается на общем состоянии организма, зачастую становится причиной аллергических проявлений и общей утомляемости.

Один из ведущих российских производителей подобных систем – Раменский приборостроительный завод, входящий в КРЭТ. Концерн уже заявил, что готов к массовым поставкам систем очистки воздуха для защиты от вирусных эпидемий. КРЭТ планирует обратиться в Министерство здравоохранения РФ с предложением дооснастить крупнейшие медицинские учреждения и места массового скопления людей современными системами фотокаталитического обеззараживания воздуха собственного производства – TIOKRAFT. При этом линейка приборов позволяет использовать их не только на стационарных объектах, но и в малогабаритных замкнутых пространствах, например на самолетах или морских судах.

Фотокаталитическая история

Если вспомнить историю создания этих приборов у нас в стране, то можно с уверенностью сказать, что это один из удачных примеров конверсии отечественных оборонных разработок. Изначально технология очистки воздуха на основе фотокатализа разрабатывалась в интересах защиты населения от химического и бактериологического оружия. В конце прошлого века в Институте катализа им. Г.К. Борескова Cибирского отделения РАН проводились исследования фотокаталитического разрушения веществ, имитирующих боевые отравляющие вещества. В результате экспериментов было установлено, что фотокаталитическое окисление на диоксиде титана (TiO₂) может применяться для разрушения боевых газов.

Фото: Институт катализа им. Г.К. Борескова

Тем не менее это крайне важное достижение науки в области очистки и обеззараживания воздуха имеет более долгую историю. Одно из самых ранних упоминаний о фотокатализе датируется 1910 годом и связано с именем русского фотохимика Ивана Плотникова. Но исследования в этой области развивались неактивно и практически прекратились из-за отсутствия потенциального практического применения. Прорыв произошел в 1972 году, когда аспирант Токийского университета Акира Фудзисима и его научный руководитель профессор Кениши Хонда занялись поиском новых технологий получения водорода. В результате им удалось обнаружить электрохимический фотолиз воды, или процесс разложения воды на поверхности кристаллов диоксида титана (TiO₂) под действием солнечного света. Сегодня этот метод известен как метод Fuishima-Honda.

Исследования и разработки в области фотокатализа, особенно в сфере электрохимического фотолиза воды, продолжаются и сегодня. Как считают многие ученые, фотокатализ в ХХI веке может претендовать на роль основного метода молекулярной очистки воздуха. Многочисленные исследования свидетельствуют, что такие воздухоочистители во многом эффективнее популярных бактерицидных ламп и рециркуляторов. Фотокаталитический фильтр не задерживает вредных примесей и микроорганизмов – они просто распадаются на безопасные молекулы воды и углекислого газа.

Разрушение светом: фотокатализ в действии

Кстати, фотокатализ можно назвать естественным методом очистки воздуха – он играет важнейшую роль в живой природе. Так, процесс фотосинтеза, обеспечивающий жизнь на Земле, – фотокаталитический. В роли фотокатализатора здесь выступает хлорофилл.

В воздухоочистительных системах, созданных человеком, в качестве фотокатализатора используют исключительно диоксид титана (ТiO₂). В обычном своем состоянии ТiO₂ не отличается особой химической активностью. Кстати, одна из областей его широчайшего применения – использование в качестве пищевой добавки Е171. Это белый краситель-отбеливатель, который часто применяется при производстве сухого молока и быстрых завтраков. При воздействии интенсивным лучом ультрафиолетового спектра диоксид титана становится мощнейшим окислителем.

Схема: компания TIOKRAFT

Одним из важных свойств окислителей является их способность разлагать органические вещества на воду и углекислый газ. Дело в том, что подавляющее большинство находящихся в воздухе загрязнений имеют органическую природу. Фотокатализаторы действуют не только на мертвую органику, но и на живую – бактерии, споры грибов и вирусы.

Конструктивно любой фотокаталитический фильтр представляет собой пористый носитель, на поверхность которого нанесен слой диоксида титана молекулярной толщины. Размер здесь имеет значение – именно в таком состоянии катализатор ТiO₂ высокоактивен и имеет максимальную поверхность для реакции. К примеру, в очистителях TIOKRAFT производства КРЭТ применяется катализатор в виде ультрадисперсного порошка.

Требования к материалу самого носителя также весьма суровые – он не может быть сделан из органических материалов, так как под действием ультрафиолета любое органическое вещество разлагается; он должен пропускать ультрафиолет, а значит должен быть прозрачен; при малых размерах он должен иметь огромную поверхность для контакта катализатора и воздуха. В приборах TIOKRAFT носители представляют собой пластины или трубки из спеченных кварцевых шариков диаметром 1 мм.

Принцип действия такого фильтра также достаточно прост: задержанные порами стекла микрочастички органики в среде диоксида титана под действием ультрафиолетового излучения распадаются на углекислый газ и воду. Простота устройства и работы очистителей воздуха с функцией фотокатализа дает отличные перспективы использования этого метода на практике, в том числе и в целях превентивных мер защиты от вирусных эпидемий. Конечно, в борьбе с вирусами требуется комплексный подход. Это и новые дезинфицирующие средства, и новые медикаменты, и вакцинация. Внедрение новых технологий очистки и обеззараживания воздуха внесет свой немалый вклад в эту вечную борьбу.

21 февраля 1888 года родился Михаил Александрович Бонч-Бруевич – известный радиотехник, основатель отечественной радиоламповой промышленности. Трудно назвать область радиотехники, в которой не используются разработки Бонч-Бруевича. Его исследования способствовали развитию радиовещания, радиолокации, телевидения…

Первые опыты

Увлечение радиотехникой продолжалось и в гимназические годы. В Киевской гимназии Михаил особо прилежным учеником не считался, виной чему были латынь и древнегреческий. Он увлекается чтением популярных изданий по естествознанию и радиотехнике и показывает отличные результаты по физике. Эти знания помогают Михаилу поступить в Николаевское инженерное училище в Петербурге. Одной из новых специализаций этого учебного заведения стала подготовка офицеров-связистов для армейских радиостанций. Этой новой профессии и решил овладеть Миша.

В 1912 году, в звании поручика, он поступил в Офицерскую электротехническую школу в Петербурге. Уже через год увидела свет его первая исследовательская статья об искровом разряде. Бонч-Бруевича принимают в члены Русского технического общества, что было большой честью для молодого специалиста.

В августе 1914 года Германия объявила войну России. В российской армии числилось всего около сотни полевых радиостанций и только две мощные радиопередающие станции – в Царском Селе и в Москве на Ходынском поле. Роль приемного радиоцентра на Ходынке, обеспечивая связь с Лондоном и Парижем, выполняла только что построенная Тверская радиостанция. Помощником ее начальника назначают молодого Бонч-Бруевича.

М.А. Бонч-Бруевич с сыном у передатчика НРЛ. 1921 г.

После революции 1917 года Бонч-Бруевич принимает решение остаться в стране: здесь и его дом, его семья – жена Александра Алексеевна, первенец Алеша (впоследствии Алексей Михайлович Бонч-Бруевич продолжит дело отца, станет выдающимся ученым-физиком).

Советская власть нуждалась в новых радиотехнологиях: штат тверской лаборатории увеличили. Через год решено было создать первый советский радиотехнический научно-исследовательский институт. В августе 1918 года все сотрудники тверской радиостанции с их семьями, а также с оборудованием были перевезены в Нижний Новгород. Здесь создается Нижегородская лаборатория (НРЛ), призванная разрабатывать необходимые стране аппараты. Одним из первых таких приборов становится радиотелефон.

Идею Бонч-Бруевича многие специалисты воспринимали как фантастику. Для создания радиотелефона были нужны мощные лампы. Иностранные радиотехники уже пробовали включать параллельно большое количество приемных ламп, но это не сработало. Михаил Александрович понимал: необходимо создать радиолампы достаточно большой мощности. Задача по тем временам практически неосуществимая. Ведь при увеличении мощности в лампе возрастает тепловое рассеяние, и при определенной величине мощности лампа просто разрушится. Но Бонч-Бруевичу удалось найти оригинальное решение – идея лампы с водяным охлаждением. Существует легенда, что Михаил Александрович пришел к этому за чашкой чая, точнее, за самоваром ‒ устройство самовара было таким, как требовалось в лампе.

М.А. Бонч-Бруевич у радиотелефонного передатчика

На короткой волне

Бонч-Бруевич ищет разгадку дальних связей на коротких волнах в их особом распространении в пространстве – отражении от верхних слоев атмосферы. Исследованием использования коротких радиоволн для радиосвязи Бонч-Бруевич занялся вместе с сотрудником Нижегородской лаборатории В.В. Татариновым. Вскоре к этой работе присоединился А.А. Пистолькорс – будущий глава советской антенной школы. В 1925 году проходит ряд экспериментов по радиосвязи на коротких волнах, в результате были разработаны передатчики мощностью всего 300 Вт, которые покрывали расстояние от Москвы до Владивостока.

Связь поколений

Вскоре НРЛ была соединена с Центральной радиолабораторией в Ленинграде. Михаил Александрович получил назначение на должность научного директора объединенной лаборатории. Здесь он продолжил работу над передающей техникой для радиотелефонирования, короткими волнами, ламповой техникой и многим другим. Как вспоминали современники, он всегда отдавал любимому делу все силы без остатка, порой забывая об отдыхе. Михаила Александровича не стало 7 марта 1940 года, в возрасте 52 лет, от последствий инфаркта.

Алексей Михайлович Бонч-Бруевич

Фамильные традиции продолжил и внук – Виктор Алексеевич Бонч-Бруевич. Он также связал свою научную деятельность с ГОИ им. Вавилова, занимался оптической магнитометрией – это метод геологоразведки и разведки ископаемых. Два года назад, на открытии выставки в честь 130-летия своего знаменитого деда, Виктор Алексеевич так сказал о нем:

Бактериофаговая активность. Маленькие пятна – область лизиса бактерий, вызванного фагами

Бактерии vs. Человечество: глобальное сопротивление

Случайное открытие Флеминга ознаменовало начало новой эры в медицине. Человечество смогло побороть множество смертельных бактериальных заболеваний, которые на протяжении тысячелетий оставались неизлечимыми.

Но наряду с возможностями антибиотиков, Флеминг обнаружил и другое – при недостаточном количестве пенициллина или если его действие было непродолжительным, бактерии приобретали устойчивость к антибиотику. Флеминг об этом рассказывал в своих выступлениях по всему миру и не раз предупреждал, что не стоит использовать пенициллин, пока заболевание не будет диагностировано, а при необходимости применения антибиотика, его нельзя использовать в течение короткого времени и в совсем малых количествах. К сожалению, это предостережение не помогло.

Легионеллы – патогенные грамотрицательные бактерии

По данным ВОЗ практически все существующие патогенные для человека бактерии приобретут устойчивость к антибиотикам уже через 10-20 лет. По прогнозам, к 2050 году число жертв бактериальных инфекций возрастет до 10 млн в год. Кстати, с уверенностью можно констатировать, что для любого жителя нашей страны вероятность подцепить бактериальную инфекцию, устойчивую ко всем основным антибиотикам, сейчас гораздо выше, чем заразиться вирусом из Китая.

Антибиотики и бактериофаги – оружие против одного врага

Структура типичного миовируса бактериофага

Тем не менее антибиотики никуда не исчезнут с полок аптек и из арсенала врачей. Как отмечают специалисты, антибиотики и бактериофаги – оружие против одного врага. Только действуют они по-разному. Антибиотики можно сравнить с тяжелой артиллерией. Они необходимы, когда действовать нужно быстро, и возможные побочные эффекты меркнут перед критическим состоянием пациента. Бактериофаги – это снайпер, который прицельно уничтожает только один вид бактерий.

Действительно, плюс антибиотиков – отсутствие узкой специализации. Один антибиотик способен лечить довольно широкий круг бактериальных инфекций. Но, как уже отмечалось выше, не обходится без побочных эффектов – от антибиотиков страдают не только инфекционные бактерии, но и полезные бактерии нашей микрофлоры. Поэтому длительное употребление антибиотиков нередко вызывает дисбактериоз.

Фаготерапия по-русски

Эксперты отмечают, что производство бактериофагов – весьма перспективное направление в фармацевтической промышленности. Кстати, наша страна в производстве бактериофагов исторически занимает ведущие позиции. Уже в годы Великой Отечественной войны применялась фаготерапия. Особое внимание уделялось разработке бактериофагов против кишечных инфекций – холеры, брюшного тифа, дизентерии и сальмонеллеза. Всего в военное время для фронта было изготовлено более 200 тыс. литров бактериофагов.

Медики рекомендуют внимательно отнестись к соблюдению правил личной гигиены, по возможности сократить контакты и не посещать людные места. Но, даже находясь дома, нужно помнить о профилактике.

Может ли воздух быть опасным?

Согласно исследованиям, вероятность передачи коронавируса есть не только при кашле, но и по воздуху. Ученые полагают, что в воздухе COVID-19 может сохраняться до 3-х часов.

Находясь в квартирах, мы часто забываем о проветривании. В семьях, где есть дети, опасаются сквозняков, поэтому не часто открывают окна. Между тем, концентрация вредных микроорганизмов в воздухе может достигать опасных величин, и это касается не только вирусов.

С другой стороны, проветривание может быть нежелательно, если у человека в доме есть аллергия. В уличном воздухе содержатся частички достаточно сильного аллергена – пыльцы и другие загрязнения.

Именно пыль считается опасным источником инфекции, ведь многие микробы используют ее, чтобы передвигаться в пространстве. Домашний воздух нуждается в очистке, особенно в нынешней ситуации. Чтобы удалить загрязнения, аллергены, опасные микроорганизмы, можно использовать очиститель воздуха.

Как очистить воздух от загрязнений и вирусов?

Давайте разберемся в особенностях работы очистителя воздуха на примере Beurer LR 500 с трехслойной системой фильтраци и дополнительной УФ-очисткой:

загрязненный воздух всасывается вентилятором;

крупные частицы пыли и волосков оседают в фильтре грубой очистки;

фильтрующий компонент с активированным углем удаляет из воздуха пары бензола, формальдегида и другие вредные вещества и неприятные запахи;

НЕРА-фильтр задерживает частицы мелких размеров – пыльцу, бактерии и вирусы.

Для дополнительной очистки воздуха от микробов включается ультрафиолетовый свет. Такая бактерицидная обработка снижает вероятность появления опасных микроорганизмов в воздухе.

Воздухоочиститель Beurer LR 500 очищает воздух в помещении от 34 до 106 м 2 . Процесс можно ускорить, выбрав из 4-х уровней наиболее подходящий или включив турборежим. Особенностью этого очистителя является возможность анализа воздуха: он измеряет температуру и уровень влажности. Благодаря специальному ночному режиму, он не мешает нормальному сну, а с помощью таймера можно выбрать время работы от 1 до 24 часов.

Еще одной особенностью этой модели является работа с мобильным приложением Beurer FreshHome, куда поступают данные о состоянии воздуха. Если показатели выходят за пределы нормы, вы сразу узнаете об этом и получите рекомендации, как изменить ситуацию.

Ионизация воздуха: создаем лесной воздух дома

В лесу нам дышится намного легче, потому что чистый воздух за городом насыщен особыми заряженными частицами – ионами.

Чем еще полезен очиститель воздуха?

Каждый воздухоочиститель подходит для помещений различной площади. Так, Beurer LR 200 очищает воздух в небольших комнатах (до 15 м 2 ).

Для помещений до 56 м 2 подойдет модель Beurer LR 310 с тремя режимами работы вентилятора и ультрафиолетовой очисткой воздуха.

Очень опасна сухость слизистых, особенно в носу. Такое случается, когда в воздухе содержится недостаточное количество влаги. Внутрь очистителя Beurer LR 330 можно установить съемный бак с водой. Загрязненный воздух сначала очищается в трехступенчатой системе фильтрации, а затем проходит через увлажняющие диски, которые постоянно вращаются, захватывая влагу из бака. В результате комната наполнится чистым и увлажненным воздухом.

Очистители воздуха удаляют вредные загрязнения в вашем доме, помогают создать комфортные условия для жизни и даже сохранить здоровье. Чистый воздух в квартире избавляет дыхательную систему от лишних усилий, которые затрачиваются при дыхании, а УФ-обработка воздуха помогает нейтрализовать вирусы и снизить вероятность возникновения таких нежелательных заболеваний.

Инфекционные заболевания вызывают различные микроорганизмы. Вирусные болезни развиваются в случае проникновения в организм человека вируса – мельчайшего паразита, состоящего из белков РНК и ДНК. Это касается и коронавируса.

Что такое вирусные инфекции?

Вирус не может размножаться самостоятельно и свободно жить в природе, он существует исключительно внутри другой клетки. Проникая в организм, вирусы заражают его, берут на себя метаболизм клетки и начинают размножаться. Клетки самого организма гибнут. Повреждение клеток приводит к различным заболеваниям. Именно таким способом на организм действует как обычные инфекции, так и коронавирус.

Вирусные инфекции могут поражать кожу, слизистые оболочки и даже внутренние органы (печень, желудок и кишечник). Однако, чаще всего встречаются ОРВИ – острые респираторные вирусные инфекции — заболевания дыхательных путей, вызванные проникновением вирусной инфекции в организм. Болезни провоцируют вирусы гриппа, рино- и аденовирусы, а также коронавирус. Зоной поражения становятся:

Нос;
Околоносовые пазухи;
Горло;
Гортань;
Трахея;
Бронхи;
Легкие;
Слизистая оболочка глаза (конъюнктива).

При контакте человека с инфекционным агентом, вирус попадает на слизистую оболочку носа, носоглотки и ротовой полости и начинает выделять особые токсины. Это вещества всасываются в кровь и разносятся с ней по всему организму.

О том, что организм включил защитные функции и начал бороться с вирусом, можно заметить по повышению температуры. Как правило, с момента попадания вируса на слизистую до появления первых симптомов болезни проходит около двух дней. Поначалу ощущается небольшое недомогание, появляется повышенная раздражительность. Симптомы усиливаются с распространением заражения.

ОРВИ и коронавирус передаются воздушно-капельным способом при кашле и чихании, близком разговоре. Не исключено заражение через прямой контакт, например, при рукопожатии и последующем контакте рук с ротовой полостью или через посуду и одежду носителя инфекции. Уже на первых этапах болезни, когда появляются насморк и общая слабость, можно заразить окружающих.

Как защититься от вируса

Профилактика вирусных инфекций включает неспецифические и специфические меры. К неспецифическим мерам можно отнести:

Частое мытье рук водой с мылом, использование средств для дезинфекции на основе спирта;
Обильное питье;
Использование защитных масок (в общественных местах, в поликлиниках, магазинах);
Гигиену носа и дыхательных путей (полоскания горла, ингаляции с физраствором через маску).

Во вторую группу входят меры, которые связаны с использованием медикаментов. Для профилактики вирусных инфекций врач может назначить иммуномодуляторы для поддержания защитных сил организма. Наиболее безопасный способ введения таких лекарственных препаратов без побочных эффектов – использование ингалятора.

Методы лечения ОРВИ

Симптомами ОРВИ служат повышение температуры и общая слабость, болезненность в мышцах и суставах, чихание, насморк и заложенность носа. Однако, следующие проявления уже потребуют медикаментозной терапии:

Сухой кашель;
Ощущение першения и сухости в горле;
Болезненность при глотании;
Осиплость голоса;
Саднение за грудиной.

Обычно используются амброксол и ацетилцистеин. Оба препарата способствуют разжижению мокроты, увеличению объема жидкого секрета в бронхах и упрощают его выведение. Если используется ингалятор, действующее вещество проникает непосредственно в дыхательные пути, улучшаются обменные процессы в легких, что способствует быстрому восстановлению органов дыхания.

Виды ингаляторов

В результате мы понимаем, что ингалятор — это универсальный прибор для профилактики и лечения вирусных инфекций. Для вышеупомянутых целей лучше всего подойдет модель из линейки меш-ингаляторов или компрессорных устройств, не имеющих ограничений по применению лекарственных препаратов. Устройства различаются по конструкции и принципу действия, но все предназначены для доставки активного вещества в дыхательные пути в виде аэрозольного облака.

Мембранные ингаляторы: простота и надежность

Ингалятор Beurer IH 55 относится к мембранным моделям (мэш-ингаляторам), которые считаются самыми современными и эффективными. Принцип их работы заключается в прохождении лечебного раствора через специальную сетку-мембрану, вибрирующую с частотой ультразвука. Благодаря такому воздействию лекарство дробится на мельчайшие частицы и доставляется прямо в дыхательные пути.

Такой ингалятор очень удобен в использовании:

Он имеет компактные размеры;
Питание от батареек, что обеспечивает ему мобильность;
Есть возможность питания от сети (220В);
Небольшой остаточный объем лекарства после ингаляции;
Поворот на 45 о позволяет увеличить площадь распыления;
Ингалятор самостоятельно контролирует необходимость очистки;
После использования прибор автоматически отключается.

Beurer IH 55 — современный стильный, универсальный и удобный в использовании ингалятор. Ограничений по использованию лекарств в нем нет.

Компрессорные ингаляторы: удобно и эффективно

В компрессорных ингаляторах лекарство распадается на мельчайшие частицы под действием сильной струи воздуха. В таких устройствах можно использовать большинство препаратов для лечения ОРВИ.

Один из самых популярных приборов из этой линейки — Beurer IH 60. Благодаря небольшому весу и компактным размерам, его удобно брать с собой в поездки. Модель отличается от аналогов небольшим уровнем шума (порядка 45 дБ), что особенно важно для лечения малышей. Дополнительными преимуществами такого ингалятора будут перезаряжаемый литий-ионный аккумулятор и высокая доля вдыхаемых частиц. В комплекте есть все необходимое для комфортного использования ингалятора: USB-провод и блок питания USB, маски для взрослых и детей, мундштук, насадка для носа.

В модельный ряд компрессорных ингаляторов также входят:

– компактный, удобный в использовании ингалятор. В комплекте есть маски для детей и взрослых, мундштук, специальная сумка для хранения самого прибора и аксессуаров к нему; – модель с распылителем особой конструкции, позволяющей сократить время проведения процедуры. В комплект входят маски для детей и взрослых, мундштук, насадки для носа; – небулайзер с назальным душем для обработки слизистой оболочки в носовой полости и придаточных пазух. Прибор укомплектован масками для детей и взрослых, мундштуком, насадками для носа; – устройство небольших размеров с сетевым адаптером и проводом микро-USB, с масками для детей и взрослых, мундштуком и насадкой для носа.

Основными преимуществами компрессорных ингаляторов по праву считаются высокая эффективность в профилактике и лечении вирусных инфекций, надежность и возможность использования широкого ряда лекарств.

Почему для лечения ОРВИ стоит использовать ингалятор?

При ОРВИ пациенту обычно назначается сразу несколько лекарственных препаратов, например, жаропонижающие, витамины, иногда иммуномодуляторы. Они всасываются в кровь и доставляются ко всем системам организма, создавая определенную нагрузку на печень.

Использование ингаляторов позволяет избежать побочных эффектов, ведь они доставляют лекарства сразу в дыхательные пути. Частицы препаратов не попадают в общий кровоток, оказывая лечебное воздействие только на очаг инфекции.

Ингаляционная терапия может применяться для профилактики вирусных инфекции, и даже на этапе их лечения. Небулайзеры станут отличным решением для людей любого возраста. Главное – четко соблюдать рекомендации врача при выборе лекарств, его дозировке и частоте ингаляций.

Читайте также: