Desenvolven en Galicia un innovador método para reutilizar máscaras contra a covid-19

Científicos da Universidade de Santiago de Compostela demostran a eficacia da esterilización de máscaras FFP3 baseada en CO2 supercrítico, “un método de esterilización seguro, sostible e rápido para máscaras contaminadas que preserva o seu rendemento”. Tras 10 ciclos de desinfeccion, as máscaras seguían sendo altamente eficaces. Consideran que sería útil aplicalo en hospitais.

Por Galicia Confidencial | Madrid | 12/03/2022 | Actualizada ás 22:00

Comparte esta noticia

As máscaras mostráronse como a barreira máis efectiva para evitar contaxios de covid-19 e frear a pandemia. Porén, supoñen tamén un problema medioambiental. Por exemplo, a Axencia Europea de Medio Ambiente publicou en 2021 un informe titulado ‘Impactos da COVID-19 no plástico dun só uso no medio ambiente de Europa’, no que se alertou de que a produción masiva de máscaras para protexer a poboación do coronavirus SARS-CoV-2 e os residuos xerados tras ser utilizadas e descartadas ao completar o seu ciclo de vida, provoca emisións adicionais de gases de efecto invernadoiro e acaban contaminando ambientes terrestres e mariños. “O aumento do uso de máscaras faciais e luvas dun só uso durante a pandemia de covid-19 ten impactos ambientais e climáticos. Estes están relacionados coa extracción de recursos, a produción, o transporte, a manipulación de residuos e o lixo. Os impactos durante a fase de produción prodúcense principalmente en países exportadores fóra de Europa, mentres que os relacionados cos residuos e o lixo prodúcense en Europa”, advertiu a Axencia. 

Experimentos na Universidade de Santiago para desinfectar máscaras FFP3 mediante CO2 supercrítico / Víctor Santos-Rosales, Clara López-Iglesias, Ana Sampedro-Viana, Carmen Alvarez-Lorenzo, Samaneh Ghazanfari, Beatriz Magariños, Carlos A. García-González, Supercritical CO2 sterilization: An effective treatment to reprocess FFP3 face masks and to reduce waste during COVID-19 pandemic, Science of The Total Environment, Volume 826, 2022, 154089, ISSN 0048-9697, https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.154089.
Experimentos na Universidade de Santiago para desinfectar máscaras FFP3 mediante CO2 supercrítico / Víctor Santos-Rosales, Clara López-Iglesias, Ana Sampedro-Viana, Carmen Alvarez-Lorenzo, Samaneh Ghazanfari, Beatriz Magariños, Carlos A. García-González, Supercritical CO2 sterilization: An effective treatment to reprocess FFP3 face masks and to reduce waste during COVID-19 pandemic, Science of The Total Environment, Volume 826, 2022, 154089, ISSN 0048-9697, https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.154089.

A organización de conservación mariña OceansAsia calculou que arredor de 1.560 millóns de máscaras anticovid acabaron nos océanos só no ano 2020, o que supón unha contaminación extra de entre 4.680 e 6.240 toneladas adicionais de contaminación por plásticos mariños, segundo o informe desta organización. Estas máscaras tardarán uns 450 anos en descompoñerse en microplásticos, afectando negativamente a fauna e aos ecosistemas mariños, segundo OceansAsia. O informe utilizou unha estimación de produción global de 52.000 millóns de máscaras en 2020. "Os 1.560 millóns de máscaras faciais nos océanos en 2020 son só a punta do iceberg", advertiu esta organización, que avisa de que coa pandemia de covid-19 se acelerou o consumo de plástico.

Técnicas convencionais de esterilización para alongar os ciclos de vida das máscaras, como vapor ou calor seco, óxido de etileno e radiación gamma, poden alterar as propiedades das máscaras

Así, lembra que as máscaras faciais dun só uso (as cirúrxicas) están feitas a partir dunha variedade de plásticos e son difíciles de reciclar debido tanto á súa composición como ao risco de contaminación e infección. E moitas acaban no mar ou ben arroxadas directamente por persoas ou por unha mala xestión dos residuos.

"A contaminación por plásticos mariños está a devastar os nosos océanos", advirten desde OceansAsia, que estima que a contaminación por plásticos mata uns 100.000 mamíferos e tartarugas mariñas, máis dun millón de aves mariñas e un número aínda maior de peixes, invertebrados e outros animais cada ano, ademais de afectar negativamente na industria pesqueira e turística, e custar á economía global uns 11.000 millóns de euros ao ano.

Pero este non é o único problema. Durante a pandemia evidenciouse unha escaseza sen precedentes de equipos de protección individual (EPI) dispoñibles en centros sanitarios e para a poboación. Esta situación propiciou o desenvolvemento de novas estratexias de reutilización de EPI que garantisen a esterilidade e, ao mesmo tempo, preservasen as propiedades filtrantes dos materiais. Ademais, a reutilización dos EPI mediante o seu reprocesamento contribúe a reducir o impacto ambiental das máscaras ao permitir a súa reutilización. Pero algunhas técnicas convencionais de esterilización para alongar os ciclos de vida das máscaras, como vapor ou calor seco, óxido de etileno e radiación gamma, poden alterar as propiedades funcionais dos EPI e/ou deixar residuos tóxicos, polo que se desaconsellaron.

EXPERIMENTOS CON MÁSCARAS FFP3

Partindo de aquí, un equipo de científicos desenvolveu na Universidade de Santiago de Compostela un “método de esterilización seguro, sostible e rápido para máscaras faciais contaminadas que preserva o seu rendemento”, segundo os propios autores.

O experimento, cuxos resultados veñen de publicarse na revista científica internacional Science of The Total Environment, fíxose con máscaras faciais FFP3 procesadas despois de 1 e 10 ciclos de esterilización, aplicando unha esterilización baseada en CO2 supercrítico (scCO2), “un método de esterilización seguro, sostible e rápido para máscaras faciais contaminadas preservando o seu rendemento”, inciden os autores (o CO2 en estado supercrítico é un gas totalmente inocuo que en condicións de presión e temperatura superiores ao seu punto crítico se converte nun disolvente moi potente).

Os científicos pretenden que se implante ese protocolo de esterilización de máscaras en centros hospitalarios

Os científicos avaliaron as propiedades funcionais das máscaras procesadas despois de 1 e 10 ciclos de esterilización con scCO2: eficiencia da filtración bacteriana, transpirabilidade, resistencia ás salpicaduras, elasticidade das correas. Os resultados demostraron a eficacia, “logrando o reprocesamento de máscaras FFP3 ata 10 ciclos, preservando as súas propiedades funcionais”, destacan os investigadores.

Como lembran, “a esterilización con CO2 supercrítico emerxeu como unha alternativa ecolóxica aos procesos de esterilización convencionais, sendo especialmente eficaz para o procesamento de materiais sensibles, como novos andamios poliméricos ou tecidos sintéticos”. “É dicir, a esterilización por scCO2 opera en condicións suaves e ten unha excelente capacidade de penetración en materiais porosos complexos para aplicacións biomédicas. Ademais, non deixa residuos tóxicos que poidan provocar irritación cutánea, polo que se propuxo o seu uso na desinfección de téxtiles e tecidos médicos e mostrouse útil para a esterilización de traxes nucleares, biolóxicos e químicos con fins militares sen alterar as propiedades dos materiais nin a súa funcionalidade”, explican nun repaso ás evidencias científicas no que tamén salientan que o scCO2 se utilizou “para inactivar esporas e virus en diferentes condicións ambientais en máscaras N95 e de tea, con resultados alentadores”.

Estes investigadores achegan agora novas evidencias sobre a efectividade do scCO2 para alongar a vida útil das máscaras contra a covid-19, neste caso nos modelos FFP3, e cun propósito: implantar ese protocolo de esterilización en centros hospitalarios. Para conseguilo, estableceron dous principios fundamentais: a garantía de que os materiais conserven a súa capacidade de seguridade e protección despois do tratamento de esterilización, e o desenvolvemento dun protocolo de esterilización adecuado transferible ás unidades de esterilización hospitalaria que elimine eficazmente a biocarga das máscaras.

As máscaras esterilizadas con este método presentaron un valor global de eficacia da filtración bacteriana superior ao 98%

En primeiro lugar, desenvolveuse un protocolo de esterilización eficaz contra as esporas da bacteria Bacillus pumilus, “un microorganismo altamente resistente aos métodos de esterilización con scCO2”, apuntan. De feito, apuntan, “dado que o procedemento de esterilización se controlou con endosporas, que son as formas máis resistentes, a inactivación doutros microorganismos está implícita”. Así, os resultados de aplicar o scCO2 en máscaras FFP3 contaminadas con esta bacteria, din, “verifican o desenvolvemento dunha ferramenta poderosa en condicións de procesamento suaves, non só para a inactivación de endosporas, senón tamén de bacterias vexetativas, virus e mesmo fungos en materiais contaminados”.

Despois, este protocolo aplicouse ás máscaras FFP3 para avaliar a súa integridade funcional (propiedades fisicoquímicas, eficacia de filtración e resistencia mecánica das correas) tras 1 e 10 ciclos de esterilización supercrítica, prestando especial atención á estrutura dos filtros das máscaras FFP3.

“MÉTODO EFICIENTE, RÁPIDO, SEGURO E SOSTIBLE”

Os resultados mostraron que “a porosidade, a superficie e o diámetro dos filtros non se viron comprometidos ao ser sometidos a varios ciclos de esterilización”. Tamén se comprobou mendiante unha proba de eficacia da filtración bacteriana que tanto as máscaras sometida a 1 como a 10 ciclos presentaron o mesmo rendemento. É máis, as máscaras esterilizadas presentaron un valor global de eficacia da filtración bacteriana superior ao 98%, acadando os valores de filtración da FFP2.

Na investigación analizouse tamén a transpirabilidade das máscaras FFP3 esterilizadas por scCO2 e comparouse con máscaras non tratadas. O que observaron foi que o tratamento de esterilización non tivo certo impacto nas propiedades de transpirabilidade da máscara. As máscaras sometidas a un ciclo de esterilización experimentaron unha diminución do 4% nos valores de caída de presión en comparación coas máscaras sen tratar. Non obstante, esa redución din que “non foi consistente con ciclos posteriores de reprocesamento” e as máscaras sometidas a 10 ciclos de esterilización só sufriron descensos próximos ao 7%. “A pesar de que o tratamento con scCO2 mellorou a transpirabilidade das FFP3, a eficacia de filtración das máscaras non se viu comprometida ata o punto de evitar o seu uso nun ambiente hospitalario”, clarifican os autores do estudo.

Tamén se avaliou a penetración de sangue sintético nas máscaras, algo “necesario desde unha perspectiva regulamentaria para garantir o rendemento axeitado dos EPI”, comentan. A proba de salpicadura de sangue mostrou que a esterilización con ScCO2 non provocou ningunha modificación no rendemento das máscaras FFP3 neste sentido: “Pódese observar facilmente a pegada do sangue de salpicaduras na parte exterior das máscaras, pero non se viu ningún rastro de sangue sintético nas partes internas, que resultaron intactas despois de varios ciclos de esterilización”, detallan.

Os investigadores destacan que este procedemento de esterilización múltiple, até 10 ciclos de desinfección e reutilización das máscaras, é "eficiente, rápido, seguro e sostible"

Por outro lado, o comportamento das correas das máscaras FFP3 esterilizadas con scCO2 investigouse mediante probas de tracción para ver se os distintos ciclos de desinfección aos que foron sometidas comprometían non só os niveis de confort da persoa que se pon a máscara, senón tamén o axuste adecuado á cara para asegurar a protección. E o que atoparon foi que as propiedades mecánicas das correas procesadas con scCO2 non se viron afectadas.

“Neste traballo, conseguiuse a esterilización exitosa das máscaras FFP3 conservando as súas propiedades de filtración mediante a tecnoloxía scCO2. Conseguíronse altos niveis de esterilización para as esporas de Bacillus pumilus, un microorganismo particularmente resistente á esterilización por scCO2. A 39 °C e 100 bar, só foron necesarios 30 minutos para lograr a inactivación completa da carga biolóxica inicial no escenario realista de máscaras FFP3 contaminadas”, destacan os autores da investigación.

Os investigadores salientan que “este procedemento de esterilización supón un método eficiente, rápido, seguro e sostible para o reprocesamento múltiple (polo menos durante 10 ciclos) de máscaras faciais, a falta dun procedemento alternativo”. E aínda que recoñecen que “a esterilización con scCO2 tivo un impacto nas propiedades de filtrado e transpirabilidade das máscaras FFP3, o seu rendemento xeral non se viu comprometido notablemente, mesmo para aqueles sometidos a 10 ciclos de esterilización”.

Por isto, consideran que “as condicións de esterilización desenvolvidas subliñan a desinfección con scCO2 como unha ferramenta prometedora para a descontaminación das máscaras faciais FFP3 e para permitir a súa reutilización nun contexto de urxencia, como a pandemia de covid-19, cun impacto crucial na restrición da propagación do patóxeno”.

APLICABLE A OUTROS EQUIPOS MÉDICOS

Segundo estes científicos, o método desenvolvido con tecnoloxía scCO2 é un fito, xa que “é o primeiro protocolo informado que logra o reprocesamento de máscaras FFP3 ata 10 ciclos preservando as súas propiedades funcionais”.

“A baixa complexidade loxística da esterilización scCO2 favorece a súa implantación en ámbitos hospitalarios, favorecendo a incorporación desta tecnoloxía ao arsenal sanitario”

A idea é estender agora este método tamén a outros equipos médicos e técnicos distintos das máscaras FFP3, algo que “está actualmente en fase de avaliación”, manifestan. Así, traballan no reprocesamento doutros equipos de protección persoal de varios provedores ​​co método scCO2 desenvolvido para avaliar o seu rendemento despois da esterilización.

Ademais, tamén están a realizar probas de ampliación para validar a aplicabilidade da tecnoloxía a unha escala piloto. Nesta liña, explican que “a baixa complexidade loxística da esterilización scCO2 favorece a súa implantación en ámbitos hospitalarios, favorecendo a incorporación desta tecnoloxía ao arsenal sanitario”.

Comparte esta noticia
¿Gústache esta noticia?
Colabora para que sexan moitas máis activando GCplus
Que é GC plus? Achegas    icona Paypal icona VISA
Comenta