Pesquisadores desenvolvem máscara facial antiviral que mata vírus

Conforme destacado durante a pandemia de COVID-19, as máscaras faciais reduzem o risco de infecção viral ao reduzir a propagação de gotículas respiratórias.

A porta-voz da FDA, Audra Harrison, disse ao Medical News Today que, até o momento, as máscaras respiratórias N95 aprovadas pelo Instituto Nacional de Segurança e Saúde Ocupacional (NIOSH) são "o padrão ouro para proteção respiratória para profissionais de saúde".

No entanto, as máscaras tradicionais – incluindo as N95s – não são capazes de desativar vírus por contato.

O risco de contaminação aumenta com o tempo de uso e os profissionais de saúde são aconselhados a descartar as máscaras faciais após a exposição do paciente. Isso pode levar a mascarar a escassez e gerar resíduos plásticos significativos.

Mas pesquisadores do Rensselaer Polytechnic Institute (RPI) em Nova York desenvolveram um método que confere propriedades antivirais e antibacterianas aos filtros de máscara facial N95. Eles descobriram que a incorporação de materiais com propriedades antivirais em máscaras faciais melhorou sua capacidade de proteção contra infecções, além de prolongar o tempo de uso e, assim, reduzir o desperdício de plástico.

A nova pesquisa foi publicada na edição de junho da ACS Applied Materials & Interfaces.

Pesquisas anteriores criaram máscaras faciais com atividade antiviral, incorporando nanomateriais metálicos capazes de desativar vírus, como o cobre, nas fibras do filtro.

No entanto, os pesquisadores temiam que os nanomateriais metálicos pudessem se desprender do filtro da máscara e serem inalados, causando toxicidade.

Policátions – moléculas de cadeia longa com carga líquida positiva – podem ser usados ​​em vez de nanomateriais metálicos para dotar superfícies com atividade antiviral. Estudos anteriores documentaram a capacidade dos policátions de matar bactérias e vírus ao entrar em contato, interrompendo suas membranas celulares.

A Dra. Helen Zha, professora assistente de engenharia química e biológica na Rensselaer e co-autora da nova pesquisa de máscara facial, explicou o método baseado em policátion que ela e sua equipe de pesquisa desenvolveram em um comunicado à imprensa. O método confere propriedades antimicrobianas ao tecido de polipropileno, que é comumente usado como material de filtração em máscaras N95.

“O processo que desenvolvemos usa uma química realmente simples para criar esse revestimento de polímero sem lixiviação [no topo do material do filtro da máscara N95] que pode matar vírus e bactérias essencialmente abrindo sua camada externa”.

– Dra. Helen Zha

A equipe do Dr. Zha aplicou um polímero de amônio quaternário (um policátion) em superfícies de fibra de polipropileno, usando luz ultravioleta (UV) para conduzir o processo de enxerto. O revestimento de polímero ultrafino resultante dá ao filtro uma carga positiva permanente sem alterar muito a estrutura da fibra ou a respirabilidade do filtro.

Os pesquisadores descobriram que o polipropileno revestido com polímero pode desativar vários vírus com envelope lipídico, bem como as bactérias Staphylococcus aureus e Escherichia coli, mediante contato.

A atividade antiviral do polipropileno revestido com polímero foi testada usando diferentes vírus. Estes incluíram um coronavírus de camundongo semelhante ao coronavírus humano SARS-CoV-2, um coronavírus humano e um herpesvírus suid (também chamado de vírus da pseudo-raiva). Após contato com o filtro revestido, o número de unidades virais infecciosas diminuiu, embora a atividade antiviral tenha variado significativamente dependendo da cepa do vírus e do método de quantificação do vírus infeccioso.

Com base nos mecanismos antimicrobianos descritos em estudos anteriores, os pesquisadores acreditam que o polipropileno carregado positivamente mata vírus e bactérias ao entrar em contato, interrompendo sua membrana celular.

Os pesquisadores observaram que a eficiência de filtragem do filtro N95 diminui após a aplicação do revestimento de polímero antimicrobiano.

No entanto, esse problema pode ser resolvido usando uma máscara N95 inalterada sob a máscara revestida com polímero.

No futuro, os fabricantes de máscaras poderão usar polímero antimicrobiano na camada externa da máscara N95.