La luz ultravioleta puede limpiar las máscaras N95 para su reutilización sin obstaculizar el rendimiento, muestra un estudio

Para combatir el COVID-19 en medio de la escasez de suministros en 2020, los centros de atención médica de los EE. UU. recurrieron a la desinfección del equipo de protección personal (PPE), como las máscaras N95, para su reutilización con métodos como la luz ultravioleta (UV). Pero persistieron las preguntas sobre la seguridad y la eficacia de estos métodos y la mejor manera de implementarlos.

Ahora, en quizás el examen más riguroso de los efectos de la luz ultravioleta en las máscaras N95, los investigadores del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) han demostrado que estas máscaras se pueden desinfectar con poco impacto en su forma o función. En un nuevo estudio publicado en el Revista de Investigación del Instituto Nacional de Estándares y Tecnologíalos investigadores, con la ayuda de socios federales y privados, examinaron las máscaras N95 expuestas a los rayos UV en busca de rastros de virus y buscaron cambios en la forma de sus fibras, la capacidad de filtrar aerosoles y otras propiedades.

Los resultados representan un paso clave hacia el diseño de estándares UV que podrían tener beneficios de gran alcance en el futuro.

«En este momento, las tecnologías UV están realmente en su infancia con respecto al entorno de atención médica», dijo Dianne Poster, química investigadora y asesora principal del NIST, coautora del estudio. «Y los datos de este documento podrían ser realmente fundamentales para sentar las bases para que estas aplicaciones se vuelvan más rutinarias».

Las máscaras N95 brindan una defensa formidable contra las enfermedades respiratorias infecciosas. El «95» en «N95» se refiere a la capacidad de la máscara para atrapar al menos el 95 % de las partículas tan pequeñas como 75 nanómetros (mil millonésimas de metro) que pueden albergar agentes nocivos como el coronavirus. Pero a pesar del diseño efectivo del N95, solo estaba destinado a un solo uso.

Dado que la demanda de EPP superó con creces la oferta cuando el COVID-19 estalló por primera vez en los EE. UU. en 2020, los trabajadores de la salud recurrieron a la desinfección de máscaras y otros EPP utilizando varios métodos, incluida la luz UV-C, un tipo relativamente común de radiación UV utilizada en otras aplicaciones germicidas.

UV-C se ha utilizado durante décadas para eliminar bacterias y virus del aire, el agua y las superficies, con aplicaciones respaldadas por investigaciones científicas. Pero con su repentina aplicación generalizada hacia las máscaras N95, la tecnología fue catapultada a un territorio desconocido, donde se sabía poco sobre cómo aplicarla de manera efectiva.

Para comprender mejor cómo se podría usar UV-C para desinfectar las máscaras N95, el NIST se asoció con UV-Concepts, un fabricante de sistemas UV-C que actualmente no se comercializa para la desinfección N95, y ResInnova Laboratories, una empresa de pruebas antimicrobianas.

Los autores del nuevo estudio sujetaron máscaras N95 a bastidores dentro de un sistema UV-Concepts, un recinto revestido con 19 lámparas UV-C y recubierto con una superficie reflectante, y las bombardearon con luz ultravioleta durante tres minutos, 10 veces cada una.

El equipo roció algunas de las máscaras con una solución cargada de OC43, un coronavirus humano y pariente cercano del virus que causa el COVID-19. Después de la irradiación, resumieron la cantidad de virus OC43 activos restantes para encontrar que el método desinfectó adecuadamente las máscaras N95 en sus tres capas, incluso inactivando hasta el 100% de las partículas virales en algunas áreas.

Pero las máscaras N95, desinfectadas o no, son tan buenas como su capacidad para hacer su trabajo.

«No se sabe que la longitud de onda de UV-C utilizada para la inactivación de un virus produzca sustancias químicas, como el ozono, que podrían dañar el plástico de las máscaras N95. Pero aún es importante verificarlo», dijo el investigador del NIST John Wright, un coautor del estudio.

Los autores realizaron una gran cantidad de pruebas a las máscaras N95 para saber si la irradiación las había alterado en su totalidad y hasta la fibra individual. El equipo observó las fibras utilizando una técnica de imagen llamada microscopía electrónica de barrido, que amplió las imágenes de las máscaras hasta 2000 veces o más. A lo largo de las tres capas de máscaras irradiadas y no irradiadas, las imágenes no revelaron diferencias significativas en el tamaño o la forma de la fibra entre los grupos.

En caso de que los rayos ultravioleta afectaran más de lo que veía el ojo del microscopio, los autores buscaron cambios potenciales en otros lugares.

Los autores midieron cuánto resistían las máscaras el aire que fluía a través de ellas para ver si los rayos UV hacían que las N95 fueran más difíciles de respirar, dijo Wright. Pero una vez más, los rayos UV no parecían marcar ninguna diferencia.

El equipo del NIST también examinó si la irradiación interfirió con la capacidad de filtrado de los N95 o con sus propiedades mecánicas. Para determinar lo primero, dirigieron una corriente de aerosoles que contenían sal (imitando el tamaño de los aerosoles exhalados) a las máscaras y contaron cuántos fluían. Para ayudarlos a calcular esto último, tiraron de tiras cortadas de las máscaras con una máquina llamada probador mecánico. Una vez más, las máscaras irradiadas permanecieron inalteradas.

Paralelamente, los expertos del Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH) de los CDC también estudiaron las máscaras N95 irradiadas en los recintos. Pero a pesar de usar diferentes métodos para investigar algunos de los mismos rasgos de la máscara que el equipo del NIST y algunos aspectos diferentes, como el ajuste de la máscara, llegaron a la misma conclusión.

En el futuro, los investigadores y miembros de la industria UV pueden usar los datos de los autores para dar los pasos iniciales hacia la comprensión de cómo los diferentes niveles de radiación UV-C afectan el rendimiento y la limpieza de las máscaras N95, una necesidad para estandarizar estos métodos.

Además, el estudio demuestra los beneficios de la colaboración cuando los métodos estándar son limitados y se necesitan muchos expertos, capacidades e instalaciones en todas las disciplinas.

«Personalmente, como laboratorio privado e independiente, me ha resultado muy gratificante poder trabajar tanto con una agencia federal como con un fabricante en este proyecto», dijo el presidente y director ejecutivo de ResInnova Laboratories, Matthew Hardwick, coautor del estudio. autor.

«Los estándares UV desarrollados a través de colaboraciones como esta podrían ayudarnos a responder a la próxima emergencia que encontremos donde la cadena de suministro de PPE esté tensa», dijo Poster.