Crean las mascarillas que desinfectan las gotitas respiratorias exhaladas por quien las use

Un nuevo concepto de mascarilla para ser ser menos infeccioso al hablar, toser y estornudar. Es la idea de un grupo de investigadores que han modificado las telas de las mascarillas con químicos antivirales que desinfectan las gotitas respiratorias exhaladas por el que las usa.

La idea de un grupo de investigadores de la Universidad Northwestern, en Estados Unidos, han probado en el laboratorio que durante la inhalación, la exhalación, la tos y los estornudos las telas no tejidas utilizadas en la mayoría de las máscaras funcionan bien para demostrar el concepto.

"Las máscaras son quizás el componente más importante del equipo de protección personal (EPI) necesario para combatir una pandemia -Jiaxing Huang, profesor de ciencia e ingeniería de materiales en la Escuela de Ingeniería McCormick de la Northwestern, responsable del estudio-. Rápidamente nos dimos cuenta de que una máscara no solo protege a la persona que la usa, sino que, lo que es mucho más importante, protege a los demás de la exposición a las gotas (y gérmenes) liberados por el usuario".

Otro de los investigadores implicados en la idea subraya la importancia de ir al origen de la infección, la fuente que la propaga que somos nosotros mismos. "Cuando hay un brote de una enfermedad respiratoria infecciosa, controlar la fuente es más eficaz para prevenir la propagación viral, según Haiyue Huang, estudiante de posgrado ganador de la Beca Ryan 2020. Una vez que abandonan la fuente, las gotitas respiratorias se vuelven más difusas y más difíciles de controlar".

Aunque las mascarillas pueden bloquear o desviar las gotitas respiratorias exhaladas, muchas gotitas (y sus virus incrustados) aún escapan. A partir de ahí, las gotitas cargadas de virus pueden infectar a otra persona directamente o aterrizar en superficies para infectar indirectamente a otras personas. El equipo de Huang tenía como objetivo alterar químicamente las gotas de escape para que los virus se inactivaran más rápidamente.

Para explicarlo, Huang diseñó una tela de mascarilla que, en primer lugar, no dificultara la respiración; en segundo, que pueda cargar agentes antivirales moleculares como iones ácidos y metálicos que se pueden disolver fácilmente en gotitas escapadas, y en tercero, que no contenga productos químicos volátiles o materiales fácilmente desprendibles que puedan ser inhalados por el usuario.

Después de realizar múltiples experimentos, Huang y su equipo seleccionaron dos químicos antivirales conocidos: ácido fosfórico y sal de cobre. Estos productos químicos no volátiles eran atractivos porque ninguno de los dos se puede vaporizar y luego potencialmente inhalar. Y ambos crean un entorno químico local que es desfavorable para los virus.

"Las estructuras de los virus son en realidad muy delicadas y 'frágiles' --señala Huang--. Si alguna parte del virus no funciona correctamente, pierde la capacidad de infectar".

El equipo de Huang hizo crecer una capa de polianilina de polímero conductor en la superficie de las fibras de la tela de la mascarilla. El material se adhiere fuertemente a las fibras, actuando como reservorios de sales ácidas y de cobre.

Los investigadores encontraron que incluso las telas sueltas con densidades de empaquetamiento bajas en fibra de aproximadamente el 11%, como las gasas médicas, aún alteran el 28% de las gotas respiratorias exhaladas por volumen. Para las telas más ajustadas, como las toallitas sin pelusa (el tipo de telas que se usan normalmente en el laboratorio para la limpieza), se modificó el 82% de las gotas respiratorias.

Huang espera que el trabajo actual proporcione una base científica para que otros investigadores, particularmente en otras partes del mundo, desarrollen sus propias versiones de esta estrategia de modulación química y la prueben más con muestras virales o incluso con pacientes.