Desktop luftgardin kan blokkere viral spredning på sykehus

Medisinske prosedyrer som innsamling av blodprøver eller intubasjon, for eksempel, krever at leger og annet helsepersonell jobber i nærheten av pasienten. For å beskytte dem mot eksponering for infeksjoner i slike scenarier, har et team på Nagoya University i Japan har utviklet et stasjonært luftgardinsystem (DACS) som blokkerer emitterte aerosolpartikler og forhindrer potensiell spredning av virus som SARS-CoV-2.

DACS inneholder en generator på toppen som produserer en jevn luftstrøm, som deretter ledes til en sugeport på bunnen av enheten, og skaper effektivt en jevn luftgardin. Siden dette integrerte systemet inneholder både en utløps- og en sugeport, kan det installeres hvor som helst, og er bærbart nok til å plasseres på et skrivebord. Et høyeffektivt partikkelluftfilter (HEPA) inne i sugeporten kan gi luftrensing.

"Vi ser for oss at dette systemet vil være effektivt som en indirekte barriere for bruk i blodprøvelaboratorier, sykehusavdelinger og andre situasjoner der tilstrekkelig fysisk avstand ikke kan opprettholdes, for eksempel ved en mottaksdisk," sier førsteforfatter. Kotaro Takamure i en pressemelding.

For å vurdere potensialet ved å bruke DACS i et medisinsk miljø, utførte Takamure og kolleger en serie eksperimenter ved å bruke et oppsett som replikerte en blodinnsamlingsstand. Først brukte de partikkelbildehastighetsmåling (PIV) og et varmetråds-anemometer for å evaluere hastighetsfeltet til luftgardinen. Målingene bekreftet at strømningshastigheten til luftgardinen generert av DACS opprettholdes fra utløpsporten og opp til sugeporten.

Deretter brukte teamet en luftkompressor koblet til en mannequin for å simulere menneskelig utånding. Et rør ved munningen av utstillingsdukken blåste ut luft som inneholdt aerosolpartikler (2–3 µm-diameter partikler av løsemidlet dioktylsebacat) mot luftporten med en strømningshastighet på 52 l/min. Avstanden fra luftutløpet til sentrum av DACS var 250 mm.

Med DACS slått av viste PIV-målinger at de utsendte aerosolpartikler diffunderte når de beveget seg fremover og reiste rett gjennom porten til DACS til den andre siden. Partiklene hadde maksimal hastighet umiddelbart etter utstøting fra utstillingsdukkens munn og ble deretter gradvis redusert.

Når DACS er i drift, observerte forskerne lignende innledende oppførsel. Men når aerosolpartikler nærmet seg porten, ble de bøyd brått nedover sammen med luftgardinstrømmen og ble til slutt sugd inn i sugeporten, uten at noen passerte gjennom porten.

Forskerne undersøkte deretter et scenario som etterlignet bruken av DACS under blodinnsamling, med armen til mannekengen hvilende på porten. De så at armen forstyrret gardinens luftstrøm, og skapte turbulent strømning i nærheten. Aerosolblokkeringsytelsen ble imidlertid upåvirket. Statistiske evalueringer avslørte at selv med armen på porten, nådde ingen aerosolpartikler den andre siden av luftgardinen, noe som viste effektiv partikkelblokkering selv i nærvær av turbulens.

Teamet integrerer nå også et virusinaktiveringssystem i DACS, ved å bruke UV-lysdioder koblet til sugeporten. UV-bestrålingen ødelegger det ytre laget av viruspartikler; den desinfiserte luften kan deretter resirkuleres for å opprettholde luftstrømmen til luftporten. Laboratorietester viste at kombinasjonen av luftgardinen med UV-bestråling inaktiverte 99.9 % av SARS-CoV-2-partikler.

"Selv om akrylplater for tiden er mye brukt som skillevegger, blokkerer luftgardinen ikke bare, men deaktiverer også virus," sier medforfatter Tomomi Uchiyama. "Derfor forventer vi at denne enheten vil gjøre akrylskillevegger foreldet og bli mye brukt."

Takamure sier at gruppens fremtidige mål er å utvikle en kompakt og lett virusinaktiveringsenhet. "Hvis vi kan oppnå miniatyrisering uten å kompromittere virusinaktiveringsytelsen, forventer vi at enheten er mer allsidig," forteller han Fysikkens verden.

DACS er beskrevet i AIP fremskritt.

Innlegget Desktop luftgardin kan blokkere viral spredning på sykehus dukket først på Fysikkens verden.

• Myntsmart. Europas beste Bitcoin og Crypto Exchange.
• Platoblokkkjede. Web3 Metaverse Intelligence. Kunnskap forsterket. FRI TILGANG.
• CryptoHawk. Altcoin Radar. Gratis prøveperiode.
• Kilde: https://physicsworld.com/a/desktop-air-curtain-could-block-viral-spread-in-hospitals/