Lapisan anti-virus menyerang tetesan pernapasan untuk mengurangi tingkat infeksi pemakai topeng – ScienceDaily

Lapisan anti-virus menyerang tetesan pernapasan untuk mengurangi tingkat infeksi pemakai topeng – ScienceDaily


Dalam pandemi, orang memakai masker untuk menghormati dan melindungi orang lain – tidak hanya untuk melindungi diri mereka sendiri, kata tim peneliti Northwestern University.

Dengan pemikiran ini, para peneliti mengembangkan konsep baru untuk masker yang bertujuan untuk mengurangi infeksi pemakainya. Ide utamanya, yang mendapat dukungan dari National Science Foundation melalui hibah RAPID, adalah memodifikasi kain masker dengan bahan kimia anti-virus yang dapat membersihkan tetesan pernapasan yang keluar dari pernafasan.

Dengan simulasi inhalasi, pernafasan, batuk dan bersin di laboratorium, para peneliti menemukan bahwa kain bukan tenunan yang digunakan di sebagian besar masker bekerja dengan baik untuk mendemonstrasikan konsep tersebut. Tisu bebas serabut dengan hanya 19% kepadatan serat, misalnya, membersihkan hingga 82% tetesan pernapasan yang lolos berdasarkan volume. Kain seperti itu tidak membuat pernapasan lebih sulit, dan bahan kimia pada masker tidak terlepas selama simulasi eksperimen inhalasi.

Penelitian ini akan dipublikasikan pada 29 Oktober di jurnal Masalah.

Pentingnya melindungi orang lain

“Masker mungkin merupakan komponen terpenting dari alat pelindung diri (APD) yang dibutuhkan untuk melawan pandemi,” kata Jiaxing Huang dari Northwestern, yang memimpin penelitian tersebut. “Kami segera menyadari bahwa masker tidak hanya melindungi orang yang memakainya, tetapi yang lebih penting, juga melindungi orang lain agar tidak terkena tetesan (dan kuman) yang dikeluarkan oleh pemakainya.

“Tampaknya ada beberapa kebingungan tentang pemakaian topeng, karena beberapa orang berpikir mereka tidak membutuhkan perlindungan pribadi,” Huang menambahkan. “Mungkin sebaiknya kita menyebutnya alat kesehatan masyarakat (PHE) bukan APD.”

Huang adalah profesor ilmu dan teknik material di Sekolah Teknik McCormick Northwestern. Mahasiswa pascasarjana Haiyue Huang dan rekan pascadoktoral Hun Park, keduanya anggota laboratorium Huang, adalah penulis pertama makalah ini.

“Di mana ada wabah penyakit pernapasan menular, mengendalikan sumber paling efektif dalam mencegah penyebaran virus,” kata Haiyue Huang, penerima penghargaan Ryan Fellowship 2020. “Setelah meninggalkan sumbernya, tetesan pernapasan menjadi lebih menyebar dan lebih sulit dikendalikan.”

Tujuan dan hasil

Meskipun masker dapat menghalangi atau mengubah rute tetesan pernapasan yang dihembuskan, banyak tetesan (dan virus yang tertanam di dalamnya) masih lolos. Dari sana, tetesan sarat virus dapat menginfeksi orang lain secara langsung atau mendarat di permukaan untuk menginfeksi orang lain secara tidak langsung. Tim Huang bertujuan untuk secara kimiawi mengubah tetesan lolos untuk membuat virus tidak aktif lebih cepat.

Untuk mencapai hal ini, Huang berusaha merancang kain masker yang: (1) Tidak akan mempersulit pernapasan, (2) Dapat memuat agen anti-virus molekuler seperti asam dan ion logam yang dapat dengan mudah larut dalam tetesan yang keluar, dan (3) ) Tidak mengandung bahan kimia yang mudah menguap atau bahan yang mudah lepas yang dapat terhirup oleh pemakainya.

Setelah melakukan beberapa percobaan, Huang dan timnya memilih dua bahan kimia antivirus terkenal: asam fosfat dan garam tembaga. Bahan kimia non-volatile ini menarik karena tidak ada yang bisa menguap dan kemudian berpotensi terhirup. Dan keduanya menciptakan lingkungan kimia lokal yang tidak menguntungkan bagi virus.

“Struktur virus sebenarnya sangat halus dan ‘rapuh’,” kata Huang. “Jika ada bagian dari virus yang tidak berfungsi dengan baik, maka ia kehilangan kemampuan untuk menginfeksi.”

Tim Huang menumbuhkan lapisan polianilin polimer konduksi pada permukaan serat kain topeng. Bahan tersebut melekat kuat pada serat, bertindak sebagai reservoir untuk garam asam dan tembaga. Para peneliti menemukan bahwa bahkan kain longgar dengan kepadatan kemasan serat rendah sekitar 11%, seperti kain kasa medis, masih mengubah 28% tetesan pernapasan yang dihembuskan berdasarkan volume. Untuk kain yang lebih ketat, seperti tisu bebas serat (jenis kain yang biasanya digunakan di lab untuk pembersihan), 82% tetesan pernapasan telah dimodifikasi.

Huang berharap pekerjaan saat ini memberikan landasan ilmiah bagi para peneliti lain, terutama di bagian lain dunia, untuk mengembangkan versi mereka sendiri dari strategi modulasi kimiawi ini dan mengujinya lebih lanjut dengan sampel virus atau bahkan dengan pasien.

“Penelitian kami telah menjadi pengetahuan terbuka, dan kami akan senang melihat lebih banyak orang bergabung dalam upaya ini untuk mengembangkan alat untuk memperkuat respons kesehatan masyarakat,” kata Huang. “Pekerjaan dilakukan hampir seluruhnya di lab selama penutupan kampus. Kami berharap dapat menunjukkan kepada para peneliti di sisi non-biologis sains dan teknik dan mereka yang tidak memiliki banyak sumber daya atau koneksi bahwa mereka juga dapat menyumbangkan energi dan bakat mereka.”

Pekerjaan ini terutama didukung oleh National Science Foundation (RAPID DMR-2026944).

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Lapak Judi

Author Image
adminProzen