Nuove mascherine ad alto contenuto tech mirano a intensificare la lotta contro il Covid-19

Una nuova generazione di materiali potrebbe farle durare più a lungo, diagnosticare il Covid e addirittura uccidere i virus

 

Mascherine: finalmente possiamo toglierle all’aperto ma già una nuova variante del virus paventa l’ipotesi che rinunciarvi del tutto sarà impossibile ancora per un po’.

Parliamo delle mascherine, i dispositivi di protezione individuale che ci accompagnano ormai da 18 mesi. Toglila, mettila, toglila… Senza scomodare citazioni di Carlo Verdone, dobbiamo ammettere che, pur fastidiose e invadenti, ci proteggono come niente altro. Non senza alcuni risvolti negativi, come quello ambientale, considerata l’enorme quantità di rifiuti prodotti in conseguenza del loro uso, e l’impossibilità di conferirli in modo differenziato.

Un recente articolo del Wall Street Journal ha scandagliato il mercato dei dispositivi di protezione per individuare quelli che potrebbero aiutare a ribaltare questa situazione. 

I modelli di ultima generazione

I modelli di ultima generazione, attualmente in fase di test, fanno più che fornire una barriera fisica tra chi li indossa e potenziali virus. Scienziati dei materiali, chimici, biologi e ingegneri hanno creato prototipi di mascherine che assolvono anche compiti diagnostica, includono sensori e possiedono persino la capacità di uccidere i virus.

Nel prossimo futuro, ad esempio, in treno o in aereo, potremmo indossare una mascherina che sterilizza l’aria emessa dal nostro vicino, prima di inspirarla, per esempio. Uno starnuto non scatenerà più il panico in cabina o nel vagone!

Alcune di queste nuove maschere sono progettate per gli operatori sanitari, mentre altre saranno commercializzate sia per gli operatori sanitari che per i consumatori.

Mascherine e respiratori commercializzati come dispositivi medici o come protezione per i lavoratori devono essere approvati per la vendita dalla Food and Drug Administration o dall‘Istituto nazionale per la sicurezza e la salute sul lavoro o Niosh. I respiratori sono maschere che forniscono una tenuta ermetica al viso, come l’N95, e devono essere adeguatamente adattate per fornire una protezione ideale.

Si tratta di progetti con un certo rigore scientifico, che mirano anche a porre fine al “far west” dei dispositivi. Abbandonate le mascherine di comunità, non in grado di proteggere efficacemente nonostante le intenzioni, e preferite le FFp-2 alle chirurgiche, anche per ragioni di vestibilità e comfort, nuovi modelli non possono che destare interesse. Soprattutto se si tratta di dispositivi che possono essere utilizzati a lungo senza dover essere sostituiti con la frequenza degli attuali  (ogni 4 ore per le mascherine chirurgiche, ad esempio).

L’exploit delle mascherine antimicrobiche: si o no?

Il grande merito di questi nuovi modelli è una maggiore riutilizzabilità l’aggiunta di diagnostica e sensori nelle maschere. I virologi sembrano invece più cauti sulle proprietà antimicrobiche e antibatteriche, e  tendono a suggerire, invece, di indossarle correttamente, in modo molto aderente.

“Se hai un rivestimento sulla maschera ma uno spazio libero intorno al naso o alla bocca, le particelle del virus entreranno da lì”, afferma il prof. Rule, che è anche membro del gruppo consultivo tecnico sui dispositivi di protezione individuale presso l’Organizzazione Mondiale della Sanità. “Le goccioline di aerosol prendono il percorso di minor resistenza”, dice. “E i rivestimenti antimicrobici possono portare a un’ulteriore resistenza antimicrobica nell’ambiente”.

Mascherine diagnostiche

Le mascherine raccolgono prove di infezione nelle esalazioni di ogni persona che le indossano, quindi perché non usarle per testare il Covid-19?

I ricercatori del Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering dell’Università di Harvard hanno scoperto come integrare un test diagnostico Covid-19 in una mascherina. Il test reagisce con le particelle espirate e fornisce una diagnosi in 90 minuti o meno.

photo: Wyss Institute at Harvard University

La foto mostra  il dispositivo di test integrato con la maschera, che può essere una qualsiasi mascherina standard. 

Il dispositivo di test è composto da un minuscolo blister contenente acqua. Dopo che la maschera è stata indossata per almeno 30 minuti, chi la indossa, semplicemente premendo un pulsantino, forerà il blister per rilasciare quella piccolissima quantità di acqua. Il risultato del test sarà disponibile in 90 minuti, e sarà indicato da una o due linee, come avviene nei test di gravidanza.

“Bisogna pensare al test come ad una zuppa di ramen”, afferma Peter Nguyen, ricercatore del Wyss Institute e co-autore della ricerca. “Abbiamo preso questi test diagnostici e, mantenendo la nostra analogia, abbiamo separato l’acqua dai noodles. Li mescoliamo di nuovo insieme quando vogliamo che si verifichino quelle reazioni”.

I ricercatori hanno testato questa “mascherina diagnostica” con simulatore di respirazione che esalava un frammento di RNA SARS-CoV-2 in aerosol simili a quelli generati dagli esseri umani, scoprendo che il loro test ha la stessa validità di quelli molecolari approvati dalla FDA, l’autorità statunitense che approva farmaci e dispositivi. Questa tecnologia può essere utilizzata per identificare anche altri virus e varianti, e potrebbe arrivare sul mercato al costo di $5.

photo: UC San Diego

Anche un team guidato da Jesse Jokerst, professore associato di nano ingegneria presso l‘Università della California, San Diego, sta lavorando a un test Covid-19 montato su mascherina. Anche questo test può essere montato su qualsiasi mascherina già in commercio. A differenza del test del Wyss Institute, che identifica l’RNA di SARS-CoV-2, il test dell’UC San Diego identifica la presenza di una proteasi prodotta nel corpo durante un’infezione da Covid-19.

“Dobbiamo pensare a questo dispositivo come ad uno di sorveglianza; un po’ come accade con i rilevatori di fumo installati nelle abitazioni”, afferma il prof. Jesse Jokerst.

Il professor Jokerst e il suo team, il cui lavoro fa parte del programma di rapida accelerazione della diagnostica del National Institutes of Health per colmare le lacune nei test e nella sorveglianza di Covid-19, hanno testato la loro tecnologia con campioni di saliva umana e si stanno preparando a testare sugli esseri umani.

Il dispositivo si propone come ideale in viaggio – ad esempio, in aereo o in treno – o quando si è costretti a frequentare luoghi affollati; basterà indossarlo per sterilizzare l’aria prima di inspirarla. 


 

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