Все, що вам потрібно знати про тканинні маски проти Covid-19, у п’яти питаннях AMP
Носіння маски допомагає мінімізувати поширення вірусів, що передаються дихальними секретами. Якщо тканинні маски недосконалі, їх широке використання може суттєво змінити боротьбу з поширенням коронавірусу SARS-CoV-2, відповідального за пандемію Covid-19.
Далі після цієї реклами
Я бачу крізь тканину. Як це могло блокувати частинки ?
Статтю, опубліковану на тему "Бесіда" Кетрін Клейз, фізиком, епідеміологом, професором Університету Макмастера, Едуардом Фу, доктором медицини та науки в епідеміологічній клініці Лейденського університету та Хуаном Ісусом Карреро, професором епідеміології Інституту Каролінської.
Коронавірус SARS-CoV-2, який спричиняє Covid-19, має діаметр близько одного мікрона (один мікрон - скорочено µm - відповідає одній тисячній частці міліметра). Однак простір між сітками тканини видно неозброєним оком і становить приблизно від 5 до 200 мкм. Уявити, що така маска може бути корисною для зупинки ГРВІ-CoV-2, тому є неінтуїтивним - деякі не вагаючись порівнюють це рішення із використанням ажурної огорожі для зупинки комарів. Проте ця аналогія багато в чому помилкова.
Зверніть увагу, що в галузі аерозольних досліджень "аерозолем" є будь-яка рідина, яка залишається суспендованою в повітрі. Однак інші дисципліни відрізняють частинки від п’яти мікрон і більше, які називають «краплями», від частинок менших розмірів.
Коли ми дихаємо, говоримо, їмо, кашляємо, чхаємо чи співаємо, ми виділяємо частинки різного розміру, деякі великі, а інші менші, що містять вірус. Що станеться, якщо ми одягнемо тканинну маску ?
Перше, що слід знати, це те, що, навіть якщо нитки тканини віддалені одна від одної, товщина кожної нитки, як правило, більша, ніж простір між нею та сусідами. На мікроскопічному рівні товщина ниток робить сітчастий зазор у тканині більше схожим на тунель, ніж на вікно. Крім того, мікрофіламенти зламаних або неправильних ниток заповнюють отвори.
Більше того, частинки поводяться не так, як комахи, здатні перенаправляти свої траєкторії, а скоріше, як кулі, що потрапляють у стіну: це називається ударом.
Два інших процеси вступають у дію на мікроскопічному рівні. Частинки «падають назад» - це називається седиментацією. Деякі з цих частинок обертаються навмання, і їх випадковий рух приводить їх у контакт із волокнами - це дифузія. Нарешті, тканина може складатися з декількох шарів, які становлять стільки ж додаткових перешкод, які потрібно подолати до того, як частинки досягнуть іншого боку маски.
Тож головне не те, що деякі частинки можуть проходити крізь тканину, а те, що деякі з них заблоковані.
Які найбільш ефективні тканини ?
Згідно з висновками 25 різних досліджень, найефективнішими тканинами є ткана бавовна (із швидкістю не менше 100 ниток на дюйм); фланель, або 100% бавовна, або полікотон, зі швидкістю не менше 90 ниток на дюйм); тканина рушників для посуду; і товста, якісна футболка. Ці рекомендації базуються на наявних даних, які, однак, не охоплюють усі можливі тканини; насправді, ми маємо дуже мало інформації про синтетичні матеріали, і тому не можемо знати, чи вони ефективні.
Усі дослідження багатошарових тканин підтверджують, що багатошарові тканини покращують захист, тому ми рекомендуємо, щоб маски складалися щонайменше з двох шарів, а ще краще - з трьох або чотирьох. Це справедливо як для масок, виготовлених з одних і тих же матеріалів, так і для тих, що використовують різні тканини. Однак нам не вдалося знайти переконливих доказів одноразових фільтрів, таких як кавові фільтри, тому ми не можемо рекомендувати їх використання.
Наприклад, двошарова маска, виготовлена з футболки - з подолом для запобігання розтягуванню - допомогла запобігти просочуванню 79% бактерій ротової порожнини. Розподілятися в навколишньому середовищі під час нападу кашлю. Той самий експеримент, проведений з одноразовою хірургічною маскою, дав результати того самого порядку, а саме 85%.
Два дослідження хірургічних масок, проведені в 1960-х і 1970-х роках, розрізняли великі частинки (іноді їх називають крапельками) і дрібні частинки (іноді їх називають аерозолями). В рамках цієї роботи було показано, що бавовняна маска, що складається з чотирьох шарів, і маска з бавовняно-фланелевого «сандвіча» здатні зменшити дисперсію ротових бактерій в навколишньому середовищі на 99%. під час розмови, незалежно від їх розміру, і на 89% порожнини рота бактерії містяться в дрібних частинках.
Ці різні результати доводять, що бавовняні маски можуть блокувати дихальний секрет до того, як вони потрапляють у навколишнє середовище. Незалежно від його розміру, кожна частинка, яка залишиться в масці, не буде залишатися суспендованою в навколишньому повітрі і не потраплятиме на поверхні, які вона може забруднити. Якщо багато людей носять маски, то ви можете очікувати, що ймовірність передачі вірусу впаде: "Моя маска захищає вас, а ваша захищає мене. "
Далі після цієї реклами
Чи захищає маска з тканини власника ?
Ми знайшли чотири дослідження, присвячені фільтрації всередину, всмоктуваного повітря. Всі чотири засновані на широко перевіреній технології, яка вимірює присутність частинок солі в діапазоні дрібних частинок (0,02-0,05 мкм), і всі чотири демонструють, що рівень фільтрації адекватний. Одне з досліджень розглядало маски, виготовлені з одного шару рушників для посуду (чайні рушники), а інше - маски, виготовлені з двох шарів тканини футболки. Їхній висновок полягає в тому, що ці два матеріали містять щонайменше 50% дрібних частинок. Дві маски невідомого походження тканини, придбані у вуличних торговців, виконували однаково. Для порівняння, два інших із цих чотирьох досліджень - із використанням методів, повністю ідентичних методам попередніх - проаналізували ефективність одноразових медичних масок, які носили добровольці: ці маски фільтрують приблизно 80% дрібних частинок.
Троє дослідників з Університету Пітсбурга виготовили складні маски, пристосовані до власного обличчя та складені з восьми шарів тканини з високоякісних бавовняних футболок із напівзжатого бавовни: кожен з них показав, що здатний відсмоктувати понад 90% тонких аерозолів частинки, доказ концепції розробки кращих тканинних масок.
Експеримент на тваринах за участю туберкульозних бактерій дає додаткове розуміння. Зазвичай туберкульоз вважається "повітряно-крапельною" хворобою, оскільки аерозолі або дрібні частинки є важливим шляхом передачі палички Коха, мікроба, який її спричиняє. При лікуванні хворих на туберкульоз доглядачі носять маски N95 (примітка: в Європі їх еквівалентом є маска FFP2), які забезпечують високий рівень захисту, щоб захищати себе та захищати інших. Коли кролики потрапляли під дію аерозолів туберкульозу в контрольованих лабораторних умовах. Деякі носили щільно прилягаючі маски з трьох-шести шарів марлі, інші - ні. Результат: у перших туберкульоми (інфіковані абсцеси) зменшились на 95% порівняно з останніми.
Підсумовуючи, багато бавовняних масок на ринку, ймовірно, забезпечують задовільний рівень фільтрації, і тепер ми маємо підтвердження концепції щодо вдосконалення матеріалів та дизайну тканинних масок.
З якою швидкістю використання маска стає корисною ?
Два дослідження, засновані на моделях, говорять нам, що рівень використання близько 50% масок, ефективних на 50%, матиме значний вплив на передачу вірусу, і що якби один із цих двох відсотків був більшим, передача бути ще меншим. Хоча нам все ще потрібно попрацювати над вдосконаленням масок, наявні в даний час можуть вже змінити траєкторію пандемії, особливо якщо більшість із нас їх носить.
Обов'язкова маска була накладена на різні дати в різних штатах США, що є експериментом у натуральну величину. Щоденний темп зростання епідемії Covid-19 зменшився на один відсоток протягом перших п'яти днів і на два відсотки 21 день після того, як набув чинності обов'язковий одяг маски. На відміну від зовнішнього вигляду, цей вплив не є мінімальним: він сам по собі представляє від 16 до 19% впливу більш обмежувальних заходів, таких як закриття шкіл, заборона на перебування великих груп, зобов'язання залишатися вдома, закриття ресторанів, барів та закладів відпочинку.
У сукупності ці спостереження дозволяють припустити, що наявні у продажу маски зменшують забруднення і що, коли це стає обов'язковим, крива зараження епідемією вирівнюється. 3 вересня Інститут метрики та оцінки охорони здоров’я в Сіетлі передбачив, що перехід від 60% рівня використання масок сьогодні до 95% у поєднанні з необхідністю посилення заходів соціального дистанціювання дасть можливість зменшити кількість смертей у всьому світі на 750 000 до кінця 2020 року.
Чи існують інші переваги носіння маски ?
Нова гіпотеза дослідників з Каліфорнійського університету в Сан-Франциско свідчить про те, що тканинні маски не тільки зменшують ймовірність забруднення інфекційними мікроорганізмами, але й те, що в разі забруднення воно викликається меншою кількістю патогенів. Однак зменшення кількості інфекційних мікроорганізмів зменшило б тяжкість захворювання.
Ця гіпотеза підтверджується епідеміологічними даними, накопиченими під час цієї пандемії, які свідчать про те, що носіння маски зменшує тяжкість захворювання. Після зараження відсоток безсимптомних форм вищий у людей, які носять маски, і тому ймовірність смерті від хвороби знижується.
Експерименти на тваринах також давно встановили, що щеплена доза (інокулят) безпосередньо залежить від тяжкості перенесеного захворювання. Поріг, при якому 50% тварин у групі, яка отримує однакову дозу патогенів або токсинів, називається летальною дозою 50 (LD50).
Експерименти, проведені на мишах із використанням коронавірусів MERS-CoV (Близькосхідний респіраторний синдром коронавірусу - MERS-CoV) та SARS-CoV-1 (джерело важкої епідемії гострого респіраторного синдрому 2002-2003 рр.), Продемонстрували важливість цієї дози - ефект взаємозв'язок. LD50 навіть був встановлений для MERS-CoV. У випадку SARS-CoV-2 клітини, що містять хом'яків, заражених цим коронавірусом, розміщували поблизу клітин, що містять неінфіковані споріднені клітини. Коли між клітками натягували хірургічні маски, неінфіковані хом’яки, які захворіли, перенесли менш важкі інфекції, ніж ті, кого не захищав такий тип закладів.
Подальші дослідження з метою підвищення ефективності масок напевно допоможуть, і Центр досконалості захисного обладнання та матеріалів університету Макмастера ми сподіваємось зіграти свою роль у цій галузі. Однак навіть недосконале використання недосконалих масок може мати напрочуд великий вплив на цю пандемію. Тож не давайте, щоб найкраще було ворогом добра.
Далі після цієї реклами
Чи знайшла ця стаття цікавою ?
Поділіться цим