Какая ткань не пропускает вирусы
Обновлено: 17.04.2024
Ученые из расположенных в Канаде Агентства общественного здравоохранения и Манитобского университета выяснили, что одежда и маски из хлопка могут предотвратить попадание коронавируса на кожу и слизистые человека. Об этом говорится в исследовании, опубликованном на портале medRxiv, где собраны медицинские препринты, которым еще предстоит пройти клинические испытания.
Почему хлопок лучше защищает от проникновения коронавируса?
Ученые поместили вирус SARS-CoV-2 на восемь различных материалов, из которых изготавливаются средства индивидуальной защиты, чтобы исследовать его устойчивость. Его нанесли на нитриловые перчатки для медицинского осмотра, усиленные химически стойкие перчатки, респираторные маски N-95 и N-100, Tyvek (легкий и прочный нетканый материал), пластик, хлопок и нержавеющую сталь. Ученые наблюдали за вирусом в течение 21 дня.
Как пояснил изданию профессор кафедры генетики Института фундаментальной медицины и биологии Казанского федерального университета Альберт Ризванов, то, насколько быстро высыхают содержащие вирус капли на конкретном материале, связано с его пористостью, а также с тем, насколько эти капли подвержены действию окружающей среды, например солнечному свету. По его мнению, не имеет значения, как долго материал способен поддерживать вирус на своей поверхности, главное, чтобы он был гигиеничен в использовании, удобен в стерилизации и автоклавировании (обработка инструментов и других материалов горячим паром при повышенном давлении) для обеззараживания.
Какие маски эффективнее: одноразовые или хлопковые?
В своей работе ученые из Университета Иллинойса заключают, что многослойная маска из хлопка по сравнению с медицинской защищает от вируса немного хуже. Но в то же время она способна успешно задерживать респираторные капли, с помощью которых распространяется вирус.
Ученые из Британской академии выяснили, что многослойные тканевые маски могут помочь снизить возможность капельной передачи респираторных инфекций. Они пишут, что маски из двух слоев хлопка плотностью 600 нитей с шифоном способны фильтровать более 80% частиц размером менее 300 нанометров и более 90% частиц крупнее.
Исследователи из Университета Иллинойса утверждают, что три слоя футболки из чистого хлопка имеют такой же уровень защиты, как и хирургическая одежда.
ВОЗ, в свою очередь, при ношении немедицинских тканевых масок рекомендует стирать их с мылом или моющим средством в горячей воде (не менее 60 градусов) не реже одного раза в день.
Наиболее эффективные защитные маски выбрало Роскачество. И если для работы в красных зонах медучреждений рекомендуются средства индивидуальной защиты, то в быту обычно принято надевать на лицо обычные тонкие медицинские маски.
Основные типы масок, которые можно найти в розничной продаже, Росскачество исследовало вместе с Федеральным медико-биологическим агентством России (ФМБА). Всего было представлено 14 торговых марок: 9 из России, 5 — из Китая. Проверялись медмаски, лицевые одноразовые и многоразовые маски и средства индивидуальной защиты – респираторы FFP2. Определялась степень фильтрации масок: защита не только от бактерий, но и от вирусов. Также проверялось, насколько маски безопасны. Для этого их исследовали по степени токсичности.
Безопасная маска
Формальдегида, ацетона, метанола и других химических веществ в исследованных масках не обнаружено. Значит, вдыхать токсичные вещества не придется. Кроме того, маски не раздражают кожу. Вывод: все они безопасны для ношения.
Выбор маски
Ориентироваться на материал маски — не лучший вариант при выборе, предупреждают в Роскачестве. Медмаски чаще всего делают с мелкозернистой сеткой из полипропиленовых нитей – мельтблауна и спанбонда. В нетканевых масках может использоваться неопрен, полиуретан и другие синтетические материалы, а в тканевых масках — хлопок или бязь.
Полиуретановые материалы демонстрируют хорошую степень фильтрации бактерий и вирусов. Эффективность фильтрации зависит не только от материалов, сколько от сборки, плотности тканей и расположения защитных слоев. Худшие результаты показали тканевые маски: ни одна из них не рекомендована Роскачеством к использованию.
Поставь перед бактериями фильтр
Испытания масок были приближены к "боевым" повседневным условиям. Были проведены два теста на микробную проницаемость, третий – на вирусную. Маски при этом испытывались сухими, мокрыми и после стирки. При испытаниях маски ни один живой человек не пострадал – воздействие бактерий, микробов и вирусов на себе оценивал специальный прибор – каскадный импактор.
Исследования проводились с семью микроорганизмами, включая стафилококк (Staphylococcus aureus 906), который по своей форме и образу действия напоминает аэрозольные капли, через которые распространяется COVID-19.
Высокий уровень бактериальной защиты продемонстрировали медмаски производства "Инвита", нетканевая многоразовая маска от ООО "Фастфэшн", нетканевая многоразовая "МД СТМ", нетканевая многоразовая медмаска CSVT и медицинские трехслойные одноразовые маски. Остальные маски пропускали один или несколько типов микроорганизмов.
Защита от вирусов
Вирусы по размерам меньше бактерий в среднем в 50 раз. Для имитации вирусной атаки на защитную маску использовался раствор полиовируса (вирус полиоэмелита), который по размерам идентичен коронавирусу. Раствор вируса полиэмелита наносили на фрагмент маски и под давлением пропускали сквозь все слои. А затем исследовали количество прошедшей сквозь маски вирусных частиц.
Итог эксперимента неутешителен: все маски пропускают вирусы, ни одна из них не гарантирует 100% защиты.
Лучшими в антивирусной защите признаны нетканевая (многоразовая) маска "МД СТМ" — она пропускает до 56,2% вирусов. Худший результат продемонстрировала маска-респиратор KN95 FFP2 с клапаном. Респиратор пропустил 97,11% вирусов.
За "МД СТМ" в списке лучших расположилась нетканевая многоразовая маска Petty Star Mask. Она пропустила две трети вирусной нагрузки. Медицинская одноразовая (трехслойная) маска CSVT пропустила 69,38% вирусов, респиратор FFP2 от Top Striker не поймал 70,68%, а нетканевая многоразовая маска от ООО "Фастфэшн" не смогла задержать 72,45% вирусов.
Некоторые маски показали высокий уровень одновременно и бактериальной, и вирусной фильтрации. Некоторые многоразовые нетканевые маски не уступили одноразовым (медицинским и немедицинским). Надо помнить, что маска в первую очередь перераспределяет потоки воздуха кашляющего или чихающего человека: капли при ношении маски уходят вбок и вниз, что снижает риск заболевания других людей.
Самыми эффективными стали – медицинские маски CSVT, нетканевые многоразовые маски от "МД СТМ" и Petty Star Mask, а также респираторы FFP2 (без клапана) компании Top Striker.
Но Роскачество напоминает, что ношение маски надо сочетать с другими средствами профилактики. Среди них рекомендуется мытье рук, соблюдение соцдистанции, дезинфекция предметов. Кроме того, Роскачество также рекомендует избегать места скопления людей. Полный список лучших и худших защитников человека от вирусов и бактерий Роскачество опубликовало 11 марта 2021 года на своем сайте. И не забывайте менять медмаски каждые два-три часа использования, не используйте маску повторно.
Микрофотография флуоресцентных вирусоподобных наночастиц на нетканом полипропилене.
Steven R. Lustig et al. / ACS Nano, 2020
Американские ученые протестировали более 70 комбинаций различных тканей и материалов на проницаемость для вирусоподобных частиц. Они выяснили, что махровая ткань, стеганый хлопок или фланель в комбинации с полипропиленом, полиэстером или полиарамидом защищают от наночастиц размером от 10 до 200 нанометров не хуже медицинских респираторов N95 (примерно соответствует FFP2). Результаты исследования опубликованы в журнале ACS Nano.
Пандемия COVID-19 вызвала повышенный спрос на средства индивидуальной защиты, в том числе и на медицинские маски. Ранее исследователи уже измерили эффективность масок в качестве защиты от частиц вирусов и бактерий, и тогда оказалось, что обычные медицинские маски могут помочь остановить распространение сезонного коронавируса — родственника SARS-CoV-2. Но из-за нехватки СИЗ людям нередко приходится самим изготавливать маски из подручных материалов, а для этого нужно знать, какие ткани и материалы лучше всего подойдут.
Американские ученые под руководством Стивена Люстига (Steven R. Lustig) из Северо-Восточного университета решили выяснить, как материал и количество слоев маски влияет на эффективность задержки вирусных частиц. Ученые выбрали более 70 различных комбинаций материалов и протестировали их на самодельной установке, которая имитирует давление и скорость распространения потока воздуха, создаваемого человеком при дыхании. Прибор также распыляет в воздушный поток флуоресцентные частицы аэрозоля, которые имитируют частицы вирусов. Оболочку этих частиц исследователи создали из сополимера молочной и гликолевой кислот, а внутрь поместили флуоресцентный краситель родамин-6G. Это соединение имеет высокий квантовый выход, а значит его можно легко увидеть с помощью, например, сканирующей электронной микроскопии.
Роль легких в экспериментальной установке выполнил компрессор, который нагнетал воздух в камеру с распылителем аэрозоля. Затем поток воздуха с наночастицами поступал по узкому каналу в широкую камеру, благодаря чему аэрозоль равномерно распределился в системе. Постепенно широкая камера сужается и переходит в узкое сопло, на конце которого расположен тестируемый материал. За образцом материала расположена стеклянная пластина, которая собирает частицы аэрозоля, прошедшие через материал. После каждого теста ученые просматривали стеклянную пластину с помощью электронного микроскопа и измеряли количество наночастиц, осевших на стеклянной пластине.
Схема экспериментальной установки
Steven R. Lustig et al. / ACS Nano, 2020
Таким образом ученые проверили более 70 комбинаций различных тканей. Практически все ткани — от джинсовой до хлопка Kona — имели высокую плотность. Ученые тестировали их сначала по отдельности, а затем в комбинации друг с другом, по-разному чередуя слои. Количество слоев в комбинациях варьировалось от одного до шести. Набор тканей состоял в основном из коммерчески доступных материалов, таких как фланель, плотные виды хлопка и тканей на основе полипропилена, полиэстера и полиарамида.
Для измерения эффективности СИЗ ученые предложили специальный коэффициент проницаемости. Значение 1,0 этого коэффициента соответствует проницаемости респиратора N95. Если этот показатель для других тканей оказывался ниже единицы или примерно равнялся ей, это означало, что средство работает не хуже медицинского респиратора. Высокое значение коэффициента, наоборот, показывало, что средство защиты малоэффективно.
Наилучшие результаты показали многослойные маски, состоящие из гидрофобных и гидрофильных слоев. Адсорбирующие гидрофильные материалы задерживали в своей структуре вирусоподобные наночастицы, не давая им пройти в следующий слой. Гидрофобные ткани выполняли роль барьера, который отталкивал частицы аэрозоля. Наименьший коэффициент — 0,3 —показала маска с целлюлозным фильтром, внешний слой которой состоял из спортивного гидрофобного трикотажа, а внутренний — из плотной и хорошо адсорбирующей ткани Zorb 3D Stay Dry Dimple на основе полиэстера. Хуже всего себя показала плотная джинсовая ткань — она оказалась в 16,7 раза хуже маски N95. Из широкодоступных материалов лучше всего защитили от вирусоподобных наночастиц махровая ткань, стеганый хлопок и фланель в комбинации с полипропиленом, полиэстером и полиарамидом. По эффективности эти материалы оказались сравнимы с маской N95.
Несмотря на высокую эффективность этих тканей, ученые напоминают о том, что маска не должна касаться губ и при этом плотно прилегать к коже лица. В противном случае эффективность СИЗ значительно снижается. Кроме того, ученые рекомендуют снизить интенсивность дыхания в маске, так как количество проникающих частиц напрямую зависит от давления воздушного потока.
Ранее исследователи на практике проверили эффективность медицинских масок против вируса гриппа. Выяснилось, что тряпичные маски сравнимы по своей эффективности с респираторами N95 — после контакта с больными количество заболевших врачей в группах с масками и респираторами, оказалось одинаковым.
Потребность в масках не уменьшается, а только растет, поэтому заработать пытаются все. Но защищает ли медицинская маска на самом деле?
Врачи обратили внимание на защитные экраны для лица. С одной стороны они не прилегают так плотно, как маска, но имеют свои преимущества. Врач-терапевт, блогер, Филипп Кузьменко напоминает, что экран защищает еще и глаза, в отличие от маски. Также считает доктор медицинских наук, иммунолог-аллерголог Андрей Продеус.
Подойдите к выбору средств защиты с должной степенью ответственности.
Виды масок и степени защиты
Единого мнения о пользе ношения масок во время пандемии нет. Но с ростом числа заболевших врачи и обычные люди все больше считают это необходимым. Разберемся в видах масок, чтобы не питать иллюзий и сделать правильный выбор.
Обычные медицинские маски
Защитные свойства простой 3-х слойной маски из аптеки низкие, по данным Нижегородского научно-исследовательского института гигиены и профессиональной патологии она пропускает до 34,0% аэрозоля при тестах за счет неплотного прилегания. Ткань быстро намокает от дыхания и становится сама источником инфекции. Срок ношения не должен превышать 2-3 часов.
Но смысл носить их есть. Они предназначены, чтобы защитить окружающих от инфекции, выделяемой из дыхательных путей зараженного человека при кашле, чихании и разговоре. Он может не иметь симптомов и не знать, что опасен для окружающих.
Респираторы
Этот класс уже можно назвать средствами индивидуальной защиты(СИЗ). С защитой здорового человека от инфицированных респираторы справляются намного лучше. Их отличает конструкция:
- тугие резинки вокруг головы;
- носовая пластина;
- плотное прилегание.
Все чтобы не дать проскочить инфекционным агентам мимо фильтрующего слоя. Если респиратор имеет обратный клапан, это поможет отводить влагу, сохранить его сухим дольше и носить до 4-8 часов.
Выбирать респиратор нужно с учетом класса защиты.
Респираторы подразделяются на 3 класса защиты. Определить это можно по маркировке FFP (Filtering Face Piece):
- FFP1 – защищает от заражения лучше медицинской маски, но недостаточно. Рекомендуется для применения при контакте с предметами, которые могут быть инфицированы. Из 3-х классов пропускает больше всего частиц аэрозоля.
- FFP2 – может защитить от коронавируса, но не гарантирует этого. Заполучить его в условиях дефицита радость для медицинских работников.
- FFP3 – обладает фильтрующей эффективностью не менее 99,0% согласно Европейскому стандарту EN149. Его рекомендуется использовать в очагах инфекции, при контакте с зараженными COVID. Такой респиратор будет эффективен только в комплекте с экраном, а лучше защитным костюмом, с последующей дезинфекцией/утилизацией. Такая сильная защита только органов дыхания без других участков тела будет не эффективна.
Однако нужно учесть, чем выше класс, тем мощнее фильтрующая способность, а значит сложнее дышать.
Можно ли использовать спортивные маски для защиты от коронавируса?
В интернете можно встретить различные изделия своими руками. Маски делают из шлемов для спорта, масок для подводного плавания. Фильтрующий элемент делают из подручных средств, чаще ваты и марли. К сожалению, этого не достаточно. Нужны специальные материалы из мелковолокнистых тканей для эффективной задержки вирусов. Такой аксессуар может защитить только от вируса при чихании, кашле и разговоре.
Если присоединить к такой маске настоящий фильтрующий элемент от респиратора, противогаза, то он будет выполнять свою функцию. Важно правильно снимать, утилизировать или обрабатывать фильтр, чтобы не инфицироваться от него.
Экзотической защитой может стать полнолицевая маска с кислородной смесью для глубоководного ныряния, с чистым воздухом из баллонов.
Лицевые щитки – что это такое и спасут ли?
Лицевые щитки изготавливаются из пластика для защиты глаз, рта, лица от попадания биологических жидкостей при чихании, кашле, разговоре. Они актуальны для близкого контакта, как дополнительный способ защиты. Удобнее очков, для длительного ношения за счет крепления на голове. Подойдут для сочетания с любой маской. Многоразового использования, легко поддаются дезинфекции.
Как правильно носить маску на улице, в лифте и магазине
Правильно надевать мсаску не менее важно ее наличия.
Рекомендации, которые дает ВОЗ четкие и понятные:
- Надеваем. Вымоем руки с мылом или обработаем антисептиком. Наденем маску так, чтобы она прилегала максимально плотно.
- Носим. Не прикасаемся к маске и не поправляем её. Если это произошло, повторим обработку рук. Сырую маску необходимо заменить, повторное использование не желательно.
- Снимаем. Чтобы снять маску берем за резинки сзади (не прикасаясь к самой маске). Выбрасываем в закрывающийся контейнер для отходов, затем обрабатываем руки или моем с мылом.
Сколько раз нужно стирать маску и как
Точно такие же правила ношения действуют с многоразовой маской, только после снятия её следует обработать для повторного использования. Вот официальные рекомендации Росздравнадзора :
- выстирать с мылом или моющим средством;
- затем обработать с помощью парогенератора или утюга с функцией подачи пара;
- после высушить, прогладив горячим утюгом, уже без функции подачи пара.
Маска выступает лишь одним барьером для инфекции и будет эффективна в комплексе с защитой лица, гигиеной, соблюдением дистанции и самоизоляцией.
Читайте также: