研究人员研制了可消毒的N95口罩

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研究人员研制了可消毒的N95口罩

由于N95口罩供不应求,来自布里格姆妇女医院和麻省理工学院(MIT)的一组生物工程师和临床专家一直在为医护人员开发一种新的、可持续的解决方案,以便在大流行期间提供保护。该团队的N95口罩替代品由可消毒材料制成,并被称为注射成型的autoclable, Scalable, Conformable (iMASC)系统,目前仍处于原型设计阶段。但早期的建模结果和拟合测试的可行性研究表明,iMASC系统可以拟合不同大小和形状的面,并可消毒以重复使用。初步研究结果发表在英国医学杂志《开放》上。

“和我们的许多同事一样,当我们听说个人防护设备短缺时,我们想提供帮助。我们认为这种方法可以帮助将开发一个面具系统可以随时消毒在许多不同的方式和重用,“说通讯作者Giovanni Traverso, MB, BChir,博士,胃肠病学家,生物医学工程师胃肠病学分部的布里格姆和麻省理工学院机械工程系。

特拉韦索和他的同事们,包括联合首席作者詹姆斯·伯恩医学博士和亚当·温特沃斯女士,在他们的项目中与马萨诸塞州布里格姆·考维德创新中心密切合作。选用道康宁QP1-250液态硅橡胶(LSR)作为掩模材料。硅橡胶能承受高达华氏572度的高温,用于各种产品,包括硅胶烤盘、内衣、医用植入物和用于麻醉的口罩等医疗设备。该团队使用注射模压技术制造了这种口罩。注射模压是一种常见的制造技术,将液体材料注入模具腔内,使其成形。松紧带将口罩固定到位,两个可更换的过滤器将固体颗粒阻挡在外。

“从一开始,我们就在考虑可扩展性。我们选择的材料被认为是可消毒的和舒适的,制造过程设计成规模,”伯恩说,他是布里格姆放射肿瘤科的住院医师和Traverso实验室的博士后研究员。

研究小组在口罩上测试了各种杀菌技术,包括高压灭菌、漂白剂浸泡和异丙醇浸泡。虽然10次高压灭菌循环会使口罩稍微坚硬一些,但灭菌后的口罩与未灭菌前的口罩并没有太大的区别。

“我们想创造一种易于消毒和重复使用的口罩。因为供应链的中断,这一点很重要,而且一次性口罩、手套和其他PPE也会造成大量垃圾,”Traverso实验室的研究工程师温特沃斯说。

利用三维模型,该团队评估了面具如何适合不同的佩戴者,以及需要多大的力量才能保证面具在不同的脸型和尺寸上安全。此外,在一个小型fit测试研究中,该团队还从布里格姆招募了医护人员。在20名进行fit测试的参与者中,100%成功地完成了整个过程。当被问及他们的偏好时,参与者的回答是:

60%的人愿意戴iMASC系统而不是外科口罩,20%的人没有偏好;25%的人愿意戴iMASC系统而不是N95口罩,60%的人表示没有偏好。

作者承认他们的概念验证研究有几个局限性。Fit测试和调查只在一个机构的少数人中进行。对过滤系统和松紧带的修改可能会改善面具的适合度。大规模生产将需要对过滤组件进行更严格的质量控制。

在他们最初研究的基础上,研究小组进一步完善了iMASC,并且作者最近完成了对新系统的多机构试验。他们继续与来自马萨诸塞州布里格姆将军的不同伙伴合作,测试该系统,并正在考虑支持扩大和部署iMASC的策略。