De flesta typer av personlig skyddsutrustning, som N95 -masker, klänningar, och handskar, är avsedda för engångsbruk, vilket har lett till både brist och slöseri under COVID-19-pandemin. Men ny forskning tyder på att dessa viktiga förnödenheter säkert kan desinficeras och återanvändas.

Forskare har länge vetat att joniserade gaser som kallas plasma, som består av laddade molekyler, kan döda patogena bakterier, virus, och några svampar.

"Det som inte var känt var om PPE skulle fungera efteråt, "sa fysikern David Staack." Skulle en N95 fortfarande fungera efter att den behandlats med plasma? "

Staack och hans kollegor vid Texas A&M University bestämde sig för att svara på den frågan genom att generera rumstemperaturplasma i en 20 fot lång fraktbehållare.

"Tanken skulle vara att ladda upp personlig skyddsutrustning i den här trailern, Stäng dörren, och kör cykeln, "sa Staack." Ungefär som en diskmaskin. "I slutet, ett avgassystem filtrerar bort de reaktiva syrearter som produceras i processen innan människor kan komma in och hämta utrustningen.

Enligt preliminära uppgifter som presenterades denna vecka vid American Physical Society's Gaseous Electronics Conference, en 90-minuters cykel i dekontamineringskammaren kan döda 99,9% av mikroberna, inklusive coronavirus som liknar SARS-CoV-2. Forskarna testade tre olika typer av N95 -masker och fann att två av dem förblev användbara, även efter att ha utsatts för en steriliseringsdos av lågtemperaturplasma.

Dessa lovande resultat verifierades nyligen av Centers for Disease Control and Prevention, stärker forskargruppens förtroende för att plasma inte bara kan sterilisera N95 -masker utan också hålla dem säkra för återanvändning. Staack sa att de har delat resultaten med Food and Drug Administration för tillstånd för akut användning, vilket skulle krävas innan tekniken kunde tas i bruk på sjukhus och andra vårdinrättningar.

Staacks grupp detaljerade också framstegen när det gäller sterilisering av masker, klänningar, och andra typer av personlig skyddsutrustning med olika strålningsdoser från elektronstrålar, som länge har använts för att döda mikrober på medicintekniska produkter. Medan behandlingen effektivt blir av med bakterier, experimenten visade att de höga doserna som krävs för sterilisering också försämrade maskerna och klänningarna - vilket innebär att de inte kunde bäras om.

En annan grupp forskare, ledd av Lorenzo Mangolini från University of California, Riverside, presenterade en experimentell, låg kostnadssätt för sterilisering av personlig skyddsutrustning. Forskarna återanpassade en plasmaboll - den billiga leksaken som tycks producera blixtar i en liten glaskula - för att generera ozon, som transporteras av en tryckluftstråle genom ett ansiktsmaske. I proof-of-concept-experiment, detta tillvägagångssätt dödade framgångsrikt patogena Escherichia coli, som, på grund av dess robusta cellväggar, kan vara svårare att utrota än viruspartiklar som de i SAR-CoV-2.

"Vi har visat att sterilisering kan göras på ett mycket kostnadseffektivt sätt, "sa Mangolini." För att detta ska fungera, du behöver bara en tryckluftsledning och en högspänningsförsörjning från en leksak. "

Joseph Schwan, en doktorand i Mangolinis labb, uppskattade att de kasserade, Engångsutrustning under pandemin genererar sannolikt tusentals ton avfall per dag. Han noterade att plasmabaserade tillvägagångssätt för sterilisering och återvinning kan minska det antalet.