作者:莱斯大学迈克·威廉姆斯 莱斯大学工程师的扫描电子显微镜图像显示了热对外科口罩过滤层的影响
中心图像显示了在70摄氏度下净化30分钟后的聚合物过滤器
右图显示了暴露于160℃两分钟后的熔化层
研究小组确定,一次性口罩可以在70℃下消毒五分钟后再次使用
学分:叶菲/莱斯大学 净化一次性口罩的方法如下:在烤箱中以华氏160度加热5分钟
你可以用你自己的烤箱
根据莱斯大学的工程师们的说法,现在科学证明了这一点,他们通过大量的实验和建模,确定了适当的加热将从标准的一次性外科口罩中消除导致新冠肺炎的病毒,而不会降低口罩本身的质量
莱斯大学乔治·R·的机械工程师丹尼尔·普雷斯顿的作品
布朗工程学院,莱斯大学研究生法耶·雅普和加尔维斯顿德克萨斯大学医学分校(UTMB)的合作者展示了口罩在降解前可以多次去污和重复使用
最棒的是,加热到70摄氏度(约160华氏度)杀死了99人以上
他们检测了9%的新型冠状病毒病毒和其他病毒,符合美国食品和药物管理局的去污指南
这表明,在个人防护设备(PPE)价格昂贵的情况下,调整该协议以应对未来的疫情是有希望的
这项研究详细发表在《危险材料杂志》上
这篇论文是由新冠肺炎·疫情推动并得到国家科学基金会快速反应研究资助的系列论文中的第三篇
2020年8月的第一篇论文表明,热法去污是可行的
今年5月发表的第二篇论文比较了环境温度范围对美国几个州的病毒的影响
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位置
莱斯大学的研究生叶菲(左)和刘臻描述了一个面具样本的特征
莱斯大学和德克萨斯大学加尔维斯顿分校的研究人员已经建立了一个框架,用于对一次性口罩进行适当的消毒
他们发现在华氏160度的烤箱中加热口罩五分钟可以杀死超过99人
他们测试了9%的病毒,包括新型冠状病毒病毒
学分:杰夫·菲特洛/莱斯大学 目前的研究引入了一个建模框架,研究人员可以用它来确定杀死一种特定病毒需要多少热量以及持续多长时间
普雷斯顿指出,该框架不仅适用于像新型冠状病毒这样的空气传播病毒,也适用于生活在表面并主要通过触摸传播的病毒
在描述他们的策略时,研究作者Yap和Preston详细介绍了已经尝试过但只能在一定程度上起作用的去污方法:暴露在紫外线下,因为它不会进入口罩常见的褶皱或缝隙;蒸汽,因为它会破坏面罩的结构;、或化学消毒剂,它们会留下有害的残留物并可能降解材料
机械工程助理教授普雷斯顿说:“总的来说,事实证明紫外线相当有效,尤其是对平坦或光滑的表面。”
“有很多好的工作,但不是每个人都能接触到紫外线,热可以克服织物裂缝或褶皱带来的问题
" 当普雷斯顿意识到几乎没有做什么来创建净化个人防护设备的建模框架时,他决定他的实验室适合这项工作,与加尔维斯顿的合作者一起完成了大部分加热实验
“我们真的没有在文献中找到任何明确描述温度对病毒去污效果的东西,”他回忆道
“至少没有什么可以适用于疫情
这让我们在申请资助前就陷入了困境
他说:“最终,我们假设的、现在已经发现的事实是,病毒的热失活可以很容易地用两种基本关系的组合来解释。”
“其中之一是阿伦尼乌斯方程,它将反应参数与温度联系起来
另一个是速率定律,它用那些反应参数来告诉你反应发生的速度
在这种情况下,反应是病毒本身的灭活
" 莱斯大学和加尔维斯顿德克萨斯大学医学分校的研究人员用含有活性病毒的液滴接种标准外科口罩,以确定用干热净化口罩的最佳方法
学分:杰夫·菲特洛/莱斯大学 雅普说,确保面罩加热是很重要的
因为口罩很薄,这不像净化更大的物体那样是个大问题,这是普雷斯顿实验室未来研究的主题
加热到70℃应该同样适用于布口罩,只要所有层都达到要求的温度达整整五分钟
她指出,如果热量太高,构成大多数口罩的聚合物纤维就会熔化,就像他们在样本的显微镜图像中看到的那样
Yap说:“在大约125°C时,面罩中的(中间)过滤层开始变形,在160°C时,它会熔化。”
“当你开始接近材料的熔点时,会出现一条细线
" 但是在净化协议确实有效的地方,它却非常有效
雅普说:“如果你能让整个质量加热到适当的温度,70摄氏度,那么你仍然可以在五分钟内灭活病毒。”
她说,即使将口罩加热到合适的温度达30分钟,也不会显著降低口罩的质量
普雷斯顿说,虽然新冠肺炎在西方有望衰落,但个人防护用品的短缺在世界许多地方仍然是一个问题
一种简单有效的净化口罩的方法可以帮助很多人
然而,重复使用口罩的能力并不是在疫情期间保持安全的全部
他说:“我不想声称表面稳定的病毒热灭活将是阻止新冠肺炎病毒传播的主要因素。”
“病毒仍将通过气溶胶飞沫传播,从一个人传播到另一个人
口罩可以防止这种情况,净化是限制传播的次要预防措施
" UTMB的杰森·许是该论文的联合主要作者
合著者包括莱斯大学研究生刘臻和研究科学家肯帕亚·拉亚瓦拉、研究生维维安·塔特和UTMB大学微生物学和免疫学教授曾建德
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