Не снимайте маски, господа! Российские учёные создали серебряную маску, которая убивает вирусы

Учёные Балтийского федерального университета им. И. Канта создали серебряные самоочищающиеся маски, которые дадут многочасовую защиту от вирусов и бактерий. Они были разработаны с использованием плотной хлопковой ткани, на которую нанесли сверхтонкий слой активного серебра.

«Законодатели моды» на защитные маски

Шли первые десятилетия XIV века. Где-то в пустыне Гоби, неподалёку от нынешней монголо-китайской границы, отряды грызунов начали гибнуть от жажды и голода. В поисках спасения они направились к людским поселениям близ Монголии. Перенося заразу и инфекции, животные заражали не только скот, но и обитавших рядом сурков, которых монголы считали деликатесом. После нескольких «изысканных» обедов и путешествий по Великому Шёлковому пути в мире началась вторая эпидемия чумы под названием «Чёрная смерть».

Первыми от этой эпидемии пострадали жители Китая — в 1330-1340 гг. чума унесла почти 90% населения страны. В течение последующих 10 пиковых лет по историческим подсчётам болезнь убила от 30 до 60% населения Европы.

На протяжении долгих лет люди старались как можно быстрее найти способы защиты от средневековой заразы. В 1348 году Папа Римский Климент VI впервые пригласил в Авиньон докторов по найму и попросил излечить поражённых «чёрным мором» жителей. Для того чтобы не вдыхать трупный запах чумных, врачи использовали маски, которые пока не были едины в своем исполнении. Окончательный вариант они обрели спустя несколько веков — во время третьего периода «Чёрной смерти» в 1619 году благодаря французскому медику Чарльзу Лорму.

Именно он довёл до ума маску «чумного доктора», которая придавала целителям вид древнеегипетского божества с клювом и, по поверьям, отпугивала болезни. Однако клюв носил чисто функциональный характер и исполнял роль респиратора. Его часто наполняли сильно пахнущими лекарственными травами, которые облегчали дыхание во время обследований заражённых. Имелась и защита для окружающих: врачи часто жевали чеснок; маски же защищали от его едкого запаха. Для того чтобы случайно не задохнуться от букета ароматов, в клюве проделывали два вентиляционных отверстия, а для защиты глаз использовали стеклянные вставки.

Великие умы мыслят одинаково

В начале XIX века врачи Ян Микулич-Радецкий и Поль Бержер почти одновременно придумали более привычную для нас защитную маску.

Микулич-Радецкий в 1896 году проводил операцию. Всё шло нормально, но в его абсолютно чистой и стерильной операционной умер пациент, да ещё и от заражения крови. Микулич-Радецкий думал, что его карьере конец. Его друг и коллега Карл Флюгге параллельно проводил ряд опытов с плесенью, которые доказали, что человек может переносить её споры в своей носоглотке. То есть доктор, сам того не зная, занёс какую-то инфекцию внутрь пациента; она вызвала сепсис и дала такой плачевный результат. В итоге операции Микулич-Радецкий решил проводить, прикрывая рот и нос марлевыми повязками.

Бержер же первым создал более плотную четырехугольную мягкую повязку из шести слоев кисеи, очень лёгкой, прозрачной хлопчатобумажной ткани, которая удерживалась с помощью повязок на лице. Его целью было ограничить контакт со слюной пациентов во время беседы или кашля. В 1899 году перед членами хирургического общества в Париже он зачитал свой доклад «Об использовании маски при оперировании», где рассказал о передающихся каплях жидкости от него к пациентам и возможных вспышках инфекций. Большая часть врачей посчитали слова Бержера сомнительными, ведь не может изо рта человека такой благородной профессии выйти то, что могло бы угрожать жизни пациентов.

Помощь от шахтёров и противостояние «испанке»

Во времена Первой мировой войны люди пытались отражать атаки боевых газов с помощью мокрых марлевых повязок и ваты. Этот способ защиты они позаимствовали у шахтёров, которые уже несколько веков таким способом защищали свои лёгкие от пыли. Однако ядовитые вещества всё же отравляли и обжигали незащищённые глаза и кожу лица.

В 1918-1919 годах испанским гриппом заразились более 550 миллионов человек, умерли — более 40. По всему миру закрывались общественные места, театры, школы и прочие заведения, а заказы по продуктам исполнялись на улице. Более эффективного способа защиты от смертельной заразы, чем маска, было попросту не найти, и весь мир перенял опыт шахтёров.

Прогресс и инновации спустя десятилетия дали миру толчок к производству масок, которые не пропускают мелкие частицы за счёт своей плотности. Не только врачи в операционных, но и люди в повседневной жизни стали их использовать: в поликлиниках, при загрязнённом воздухе, а также чтобы не заражать других своими бактериями.

«Оружие защиты» в современном мире

На сегодняшний день, когда в мире бушует пандемия коронавируса, медицинские маски стали как никогда актуальным предметом гардероба.

Защитные маски, которые мы каждый день носим в общественных местах, сделаны из синтетического нетканого материала из полимерных волокон с высоким уровнем фильтрации. Это обеспечивается за счёт полного отсутствия зазоров между нитями ткани. Она, кстати, обычно сложена в несколько слоёв, количество которых зависит от области применения — во время процедур и повседневной носки либо во время проведения хирургических операций. Только состав один: слои ткани, между которыми располагается фильтр. Носить такие маски советуют около двух часов и затем — сразу менять.

Помимо масок, сегодня используют и медицинские респираторы, которые более плотно прилегают к лицу, закрывая рот, нос и подбородок. В некоторые модели респираторов встраивают фильтр для вдоха и выдоха. Их главное отличие от масок — защита носителя, так как респиратор очищает воздух, который вдыхается. Носить их можно дольше — до шести часов.

Серебро, которое убивает бактерии

Ещё более инновационный метод защиты, который может предложить современная маска, нашли учёные из Балтийского федерального университета имени И. Канта. Они продвинулись дальше и изобрели маски, которые дают многочасовую защиту от вирусов и бактерий. Помимо всего прочего, они даже способны самоочищаться.

«Работа в области создания эффективных средств с напылением наносеребра ведётся нами уже на протяжении нескольких лет. Ранее мы изготовили перевязочный материал с нанопокрытием серебра для ветеринарных применений (SilverVet). Ветеринарный продукт был успешно апробирован в клинике Калининграда “Белый клык” в качестве материала, увеличивающего скорость заживления ран. В основе текущего и прошлого проекта лежит одна и та же технология, запатентованная нами ранее», — рассказал в интервью klops.ru руководитель НОЦ «Функциональные материалы» БФУ имени И. Канта Александр Гойхман.

Маски под торговым названием SilverMask изготавливают из бязи, плотной хлопчатобумажной ткани, на которую тонкими плёнками с помощью лазерного напыления наносят сверхтонкий слой активного серебра. Из одного квадратного метра бязи шьют примерно 10 масок.

В БФУ и Государственном научном центре вирусологии и биотехнологий «Вектор» Роспотребнадзора провели исследования, которые показали, что проницаемость SilverMask микроорганизмами бактериологической группы равна 3-6%. Это в 10 раз эффективнее, чем результат обычных марлевых или тканевых масок, который составляет 50%.

Интересно, что по результатам испытаний в тех же учреждениях, учёные выявили свойство ткани с серебром инактивировать 99,997% возбудителя коронавируса (SARS-CoV-2) в течение первых 5 минут попадания на поверхность маски. Всё дело в том, что обработанный серебром материал масок обладает высокими гидрофильными и барьерными свойствами и моментально убивает вирус. Он называется мельтблаун — это нетканый материал, состоящий из полипропиленовых нитей, который используется в качестве барьерного слоя при выпуске одноразовых медицинских изделий, в частности в составе медицинских масок.

Учёные утверждают, что маска может работать около 10 часов и способна самоочищаться ионами серебра в своём составе. Пользоваться SilverMask можно неоднократно, однако не более, чем одну неделю. Потом маску необходимо сменить. Эксперты из БФУ тестировали также вариант со стиркой своих масок — серебро в таком случае не выстирывалось. Несмотря на это, учёные всё же рекомендуют менять маску после окончания официального срока пользования.

Сейчас в БФУ производят около 500-1000 масок за восьмичасовую смену, однако, скоро сотрудники рассчитывают перешагнуть порог в 1500 штук за смену. Это крайне облегчит дефицит хорошей индивидуальной защиты для врачей, которые более двенадцати часов спасают пациентов от коронавируса. Представьте, сколько масок надо сменить одному доктору, если он, скажем, проводит на работе более двадцати часов? Два часа носки превратятся в один, и маску необходимо будет сменить двадцать или более раз, а бактерии и вирусы могут с лёгкостью проникнуть в организм при смене защиты, например, во время обследования или установки ИВЛ.  С SIlverMask же врачи будут уверены в бесперебойности работы индивидуальной защиты, смогут спасать еще большее количество пациентов, чем прежде, а также будут максимально защищены!

Пожилым людям и тем, кто больше всего нуждается в средствах индивидуальной защиты во время коронавируса, БФУ имени И. Канта и компания-производитель масок «АТОЛАБ» отправляют маски на безвозмездной основе. Также масками будут обеспечены и сотрудники самого БФУ. SilverMask можно приобрести на сайте компании «АТОЛАБ» и на собственном опыте проверить работу инновационной защиты. Стоимость одной маски — 300 рублей, заказ оформляется от двух штук.

Автор: Мартус Владлена

По материалам: https://sciencemon.ru/office/org/blog/258152/