Desktop-luchtgordijn kan virale verspreiding in ziekenhuizen blokkeren

Medische procedures zoals het afnemen van bloedmonsters of intubatie vereisen bijvoorbeeld dat artsen en ander gezondheidszorgpersoneel in de nabijheid van de patiënt werken. Om hen in dergelijke scenario's te beschermen tegen blootstelling aan infecties, heeft een team van Nagoya University in Japan heeft een desktop-luchtgordijnsysteem (DACS) ontwikkeld dat uitgestoten aërosoldeeltjes blokkeert en de mogelijke verspreiding van virussen zoals SARS-CoV-2 voorkomt.

De DACS bevat bovenaan een generator die een constante luchtstroom produceert, die vervolgens naar een aanzuigpoort aan de onderkant van het apparaat wordt geleid, waardoor effectief een glad luchtgordijn ontstaat. Omdat dit geïntegreerde systeem zowel een afvoer- als een zuigpoort bevat, kan het op elke locatie worden geïnstalleerd en is het draagbaar genoeg om op een bureau te plaatsen. Een hoogefficiënt deeltjesluchtfilter (HEPA) in de aanzuigpoort kan voor luchtzuivering zorgen.

“We voorzien dat dit systeem effectief zal zijn als een indirecte barrière voor gebruik in bloedtestlaboratoria, ziekenhuisafdelingen en andere situaties waar niet voldoende fysieke afstand kan worden gehandhaafd, zoals bij een receptiebalie”, zegt de eerste auteur. Kotaro Takamure In een persverklaring.

Om het potentieel van het gebruik van de DACS in een medische omgeving te beoordelen, voerden Takamure en collega's een reeks experimenten uit met behulp van een opstelling die een bloedafnamecabine nabootste. Eerst gebruikten ze deeltjesbeeldsnelheidsmeting (PIV) en een hetedraadanemometer om het snelheidsveld van het luchtgordijn te evalueren. De metingen bevestigden dat het door het DACS gegenereerde debiet van het luchtgordijn gehandhaafd blijft vanaf de afvoerpoort tot aan de aanzuigpoort.

Vervolgens gebruikte het team een ​​luchtcompressor die was aangesloten op een mannequin om de menselijke uitademing te simuleren. Een buis aan de monding van de mannequin blies lucht met aërosoldeeltjes (deeltjes van het oplosmiddel dioctylsebacaat met een diameter van 2-3 µm) naar het luchtgordijn met een stroomsnelheid van 52 l/min. De afstand van de luchtuitlaat tot het midden van de DACS was 250 mm.

Toen de DACS was uitgeschakeld, toonden PIV-metingen aan dat de uitgestoten aërosoldeeltjes diffundeerden terwijl ze naar voren bewogen en dwars door de poort van de DACS naar de andere kant reisden. De deeltjes hadden hun maximale snelheid onmiddellijk nadat ze uit de mond van de mannequin waren geworpen en namen daarna geleidelijk af.

Toen de DACS operationeel was, observeerden de onderzoekers vergelijkbaar aanvankelijk gedrag. Toen de aërosoldeeltjes echter de poort naderden, werden ze samen met de luchtgordijnstroom abrupt naar beneden gebogen en uiteindelijk in de aanzuigpoort gezogen, zonder dat er iets door de poort ging.

De onderzoekers onderzochten vervolgens een scenario dat het gebruik van de DACS tijdens de bloedafname nabootste, waarbij de arm van de mannequin op het hek rustte. Ze zagen dat die arm de luchtstroom van het gordijn verstoorde, waardoor er vlakbij een turbulente stroming ontstond. De aërosolblokkeringsprestatie werd echter niet beïnvloed. Uit statistische evaluaties bleek dat zelfs met de arm op de poort geen aerosoldeeltjes de andere kant van het luchtgordijn bereikten, wat aantoont dat de deeltjes effectief worden geblokkeerd, zelfs in de aanwezigheid van turbulentie.

Het team integreert nu ook een virusinactivatiesysteem in de DACS, met behulp van UV-LED's die zijn aangesloten op de aanzuigpoort. De UV-straling vernietigt de buitenste laag van virusdeeltjes; de gezuiverde lucht kan vervolgens worden gerecirculeerd om de luchtstroom van het luchtgordijn in stand te houden. Uit laboratoriumtests bleek dat de combinatie van het luchtgordijn met UV-straling 99.9% van de SARS-CoV-2-deeltjes inactiveerde.

“Hoewel acrylaatplaten momenteel veel worden gebruikt als scheidingswand, blokkeert ons luchtgordijn niet alleen virussen, maar deactiveert ze deze ook”, zegt co-auteur Tomomi Uchiyama. “Daarom verwachten we dat dit apparaat acrylwanden overbodig zal maken en op grote schaal gebruikt zal worden.”

Takamure zegt dat het toekomstige doel van de groep is om een ​​compact en lichtgewicht apparaat voor virusinactivatie te ontwikkelen. “Als we miniaturisatie kunnen bereiken zonder de prestaties van de virusinactivatie in gevaar te brengen, verwachten we dat het apparaat veelzijdiger zal zijn”, vertelt hij. Natuurkunde wereld.

De DACS wordt beschreven in AIP-voorschotten.

De post Desktop-luchtgordijn kan virale verspreiding in ziekenhuizen blokkeren verscheen eerst op Natuurkunde wereld.

• Coinsmart. Europa's beste Bitcoin- en crypto-uitwisseling.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligentie. Kennis versterkt. GRATIS TOEGANG.
• CryptoHawk. Altcoin-radar. Gratis proefversie.
• Bron: https://physicsworld.com/a/desktop-air-curtain-could-block-viral-spread-in-hospitals/