デスクトップエアカーテンは病院内でのウイルス拡散を阻止できる可能性がある

プラトン再発行

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たとえば、血液サンプルの採取や挿管などの医療処置では、医師やその他の医療スタッフが患者のすぐ近くで作業する必要があります。このようなシナリオで感染症への曝露から彼らを守るために、のチームは、名古屋大学日本の企業は、放出されるエアロゾル粒子をブロックし、SARS-CoV-2 などのウイルスの潜在的な蔓延を防ぐデスクトップエアカーテンシステム (DACS) を開発しました。

DACS の上部には、安定した気流を生成する発生器が搭載されており、その気流がデバイスの下部にある吸引ポートに導かれ、滑らかな空気のカーテンを効果的に作り出します。吐出口と吸込み口を一体化したシステムのため、設置場所を選ばず、机上にも置ける可搬性を備えています。吸込口内の高効率微粒子空気 (HEPA) フィルターにより空気を浄化できます。

「このシステムは、血液検査室や病棟、受付カウンターなどの十分な物理的距離を維持できないその他の状況で使用する場合の間接的なバリアとして効果的であると考えています」と筆頭著者は述べています。高牟礼光太郎プレス文で

医療環境で DACS を使用する可能性を評価するために、高牟礼氏らは、採血ブースを再現したセットアップを使用して一連の実験を実施しました。まず、粒子画像流速計 (PIV) と熱線風速計を使用して、エアカーテンの速度場を評価しました。測定の結果、DACSにより発生するエアカーテンの流量が吐出口から吸込口まで維持されることを確認しました。

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次に、チームはマネキンに接続されたエアコンプレッサーを使用して人間の呼気をシミュレートしました。マネキンの口にあるチューブから、エアロゾル粒子（溶媒であるセバシン酸ジオクチルの直径 2 ～ 3 μm の粒子）を含む空気がエアカーテンに向けて 52 l/min の流量で吹き出されました。空気出口からDACSの中心までの距離は250 mmでした。

DACSのスイッチをオフにした状態でのPIV測定では、放出されたエアロゾル粒子が前方に移動するにつれて拡散し、DACSのゲートを通って反対側に真っすぐに移動することが示されました。粒子はマネキンの口から放出された直後に最大速度を示し、その後徐々に速度が低下しました。

DACS が動作しているとき、研究者らは同様の初期動作を観察しました。しかし、エアロゾル粒子はゲートに近づくと、エアカーテンの流れに乗って急激に下方に曲がり、最終的にはゲートを通過することなく吸引口に吸い込まれてしまいました。

エアロゾル粒子のブロック: DACS のスイッチをオフにした場合 (左)、スイッチをオンにした場合 (中央)、ゲートにアームを置いて動作させた場合 (右) のエアロゾル粒子の平均速度。 (提供: CC BY 4.0/*AIPの進歩* 10.1063 / 5.0086659）

次に研究者らは、マネキンの腕をゲートの上に置き、採血中の DACS の使用を模倣したシナリオを調査しました。彼らは、そのアームがカーテンの空気の流れを乱し、近くに乱流を引き起こしているのを目撃しました。ただし、エアロゾル遮断性能には影響はありませんでした。統計的評価の結果、ゲートにアームを置いてもエアロゾル粒子がエアカーテンの反対側に到達しないことが判明し、乱流が存在する場合でも粒子を効果的にブロックできることが実証されました。

同チームは現在、吸引ポートに接続された UV LED を使用して、ウイルス不活化システムを DACS に統合しているところです。 UV 照射はウイルス粒子の外皮を破壊します。消毒された空気を再循環させて、エアカーテンの空気流を維持することができます。臨床検査では、エアカーテンと UV 照射の組み合わせにより、SARS-CoV-99.9 粒子の 2% が不活化されることが明らかになりました。

「現在は間仕切りとしてアクリル板が広く使われていますが、当社のエアカーテンはウイルスをブロックするだけでなく不活化もします」と共著者は語る。内山ともみ。「したがって、この装置によりアクリル製パーティションが時代遅れとなり、広く使用されるようになることが期待されます。」

高牟礼氏は、グループの将来の目標は、小型軽量のウイルス不活化装置を開発することであると語った。「ウイルス不活化性能を損なうことなく小型化を達成できれば、デバイスの汎用性がさらに高まると期待しています」と彼は言う。 物理学の世界.

DACS については、以下で説明されています。 AIPの進歩.

ポストデスクトップエアカーテンは、病院でのウイルスの拡散を阻止する可能性があります最初に登場した物理学の世界.

タイムスタンプ： 2022 年 5 月 27 日