Маски от коронавируса: инженеры хотят усовершенствовать маски до следующей волны или пандемии
19:00
18.03.2022
«Стоимость остается самым большим препятствием», — сказал Кевин Арум, инженер из Мэрилендского института, чье лицо послужило одной из первых моделей для 3D-печатных форм, используемых при изготовлении масок ActivArmor.
[caption id="attachment_274938" align="aligncenter" width="960"] Срочная потребность в производстве большего количества масок снизилась. Фото: pixabay.com[/caption]
В первые дни пандемии коронавируса медицинские работники обратились к банданам и другим импровизированным средствам защиты, потому что им не хватало официальных вещей. Это натолкнуло инженеров Мэрилендского университета на мысль.
Они позвонили в нишевую компанию ActivArmor из Пуэбло, штат Колорадо, и сказали, что помогают разрабатывать индивидуальные 3D-печатные слепки, помогающие вправлять сломанные кости, пишет medicalxpress.com.
Может ли компания сделать паузу и сделать маски на заказ?
Это могло бы быть полезным. Можно даже пойти дальше и сделать их прозрачными, многоразовыми и облегающими без каких-либо синяков. И они были защитного класса N95.
«Все просто хотели сделать что-то, чтобы помочь», — сказал Уильям Бентли, директор Института биомедицинских устройств Роберта Э. Фишелла в Колледж-Парке, который в то время был новым центром инженерной школы университета. «Мы разработали, построили и испытали маски, а ActivArmor сделала их».
Срочная потребность в производстве большего количества масок снизилась, поскольку мандаты по всей стране ослабли, отражая уменьшение числа случаев применения омикронного варианта. Есть достаточное количество масок, в основном одноразовых, для тех, кто все еще хочет или нуждается в них.
Но никто не думает, что омикрон — это последний опасный вариант коронавируса или последний появившийся патоген. Отказ от требований по ношению масок дает государственным регулирующим органам и исследователям возможность, по их словам, проверить множество масок на рынке и отсеять менее эффективные.
Они также могут обратить свое внимание на инновации, чтобы во время следующей волны коронавируса или новой пандемии поставщики медицинских услуг, службы экстренного реагирования и общественность имели что-то лучшее, чем то, что доступно сейчас.
Эксперты говорят, что на протяжении десятилетий в масках практически не происходило изменений или инноваций, хотя в государственном и частном секторах предпринимаются попытки разработать более совершенную маску — защитную, удобную, многоразовую и доступную.
Чиновники ActivArmor и Института Университета Мэриленда думают, что они что-то замышляют.
«Нет причин начинать с нуля», — сказала Дайана Холл, президент и главный исполнительный директор компании ActivArmor, которая запатентовала дизайн и продала 10 000 масок в год.
С тех пор компания вернулась к своему основному бизнесу — изготовлению водонепроницаемых гипсов на заказ, которые Холл рассматривает как еще одну инновацию в связи с пандемией, поскольку они позволяют владельцам мыть руки.
Маски отнимали много времени у небольшой компании, которая изготавливала на заказ около половины продаваемых масок. Для этого инженеры заставили людей сканировать свои лица с помощью приложения для iPhone и сделали 3D-печатные формы в своей лаборатории в Мэриленде. Затем в ActivArmor нагрели и сформировали на формах прозрачный гибкий пластик, чтобы сделать настоящие маски.
Другая половина проданных масок была заказана из шести предварительно выбранных размеров, что означало, что почти каждый нашел подходящую.
Холл хочет передать проект крупному производителю и дистрибьютору. Она считает, что другие фирмы могли бы использовать технологию термоформования, используемую для изготовления пластиковых стаканчиков Solo, для изготовления масок по паре долларов за штуку.
Шесть размеров все еще можно заказать через компанию HMD Technology в Канаде, но Холл сказал, что они стоят от 65 долларов и выше в долларах США. Даже эта цена является скидкой по сравнению с ее первоначальной убыточной ценой в 99 долларов за готовые маски и 149 долларов за индивидуальные маски.
Сами продукты немного похожи на прозрачные противогазы, с местами на каждой стороне рта для небольших сменных фильтров или адаптеров, чтобы прикрепить существующие диски респираторного типа для максимальной защиты.
Холл сказал, что самая большая жалоба пользователей была связана с небольшим скоплением влаги внутри маски, которую можно стереть тканью.
«Их реальная ценность в том, что они прозрачны, поэтому вы можете видеть, что говорит врач или скорая помощь, прибывшие, чтобы спасти вас. Они имеют правильную форму практически для любого лица.
«Они не оставляют синяков на лице», — сказала она. «Вы можете запустить их под кран, чтобы очистить их».
Но это не будет иметь значения для масс, пока стоимость не снизится, сказала она.
Правительство и отраслевые чиновники надеются, что новое мышление может повысить популярность и снизить затраты, когда маски снова будут рекомендованы или потребуются.
«В будущем нам понадобятся более эффективные и хорошо подходящие маски», — сказал доктор Эрик Тонер, старший научный сотрудник Центра безопасности здоровья Джона Хопкинса, во время недавнего вебинара, организованного центром и Руководящим комитетом по обеспечению готовности к пандемии и здоровью. Безопасность, беспристрастный образовательный форум для федеральных законодателей и регулирующих органов.
«Широкое массовое использование масок может спасти тысячи жизней во время следующей пандемии», — сказал он.
Тонер сказал, что, вероятно, потребуется государственное финансирование или надежные рынки, чтобы стимулировать промышленность взяться за процесс разработки и цепочку поставок, чтобы обеспечить их достаточное количество.
Маски N95 и KN95, наиболее эффективные для фильтрации коронавируса, в начале пандемии были в таком дефиците, что государственные чиновники и чиновники больниц вступили в торги. Это была одна из причин, по которой их изначально не рекомендовали немедицинским потребителям, которым предлагали менее защитные тканевые маски, некоторые из которых были самодельными.
Администрация президента Джо Байдена только недавно смогла купить и отправить по почте более 240 миллионов лучших масок для населения, аптек и других торговых точек.
Страна не была готова к маскам для пандемии, сказал Стивен Редд, бывший заместитель директора по общественному здравоохранению и внедрению научных исследований в Центрах по контролю и профилактике заболеваний США.
Когда-то в Стратегическом национальном запасе были запасы, но многие из них не были заменены после пандемии гриппа H1N1 в 2009 году, а срок действия других партий истек, сказал он во время вебинара. Даже сейчас некоторые маски N95 и KN95, выставленные на продажу в Интернете, не соответствуют требованиям правительства.
Кроме того, эти спецификации были в основном созданы для промышленного использования, а не для пандемий, поэтому для детских масок нет правил.
«Мы не уделяли особого внимания тому, куда нас могут завести инновации, — сказал Редд. «Как вы стимулируете инновации при отсутствии коммерческого спроса?»
Эллен Уайт, глобальный бизнес-директор по респираторным продуктам гиганта-производителя 3M, сказала группе, что правительству необходимо начать с новых правил, чтобы направлять инновации. Они должны быть ориентированы на лучшую посадку и возможность повторного использования, в дополнение к защите, как для взрослых, так и для детей.
«Они должны быть удобными для пользователей», — сказала она. «Но нам также необходимо взглянуть на общую цепочку поставок и на то, как ее можно масштабировать».
Правительственные чиновники думают об этом, сказал Сандип Патель, директор Управления перспективных биомедицинских исследований и разработок, агентства федерального департамента здравоохранения, ответственного за запасы масок.
«Мы пытаемся уйти от одноразовых масок», — сказал он. «Еще одна вещь, о которой мы думаем, — это комфорт и дизайн, чтобы люди чувствовали себя более комфортно в масках в течение длительного времени».
Это было целью, когда инженеры Университета Мэриленда впервые назвали ActivArmor.
Инженеры говорят, что работа не закончена.
«Стоимость остается самым большим препятствием», — сказал Кевин Арум, инженер из Мэрилендского института, чье лицо послужило одной из первых моделей для 3D-печатных форм, используемых при изготовлении масок ActivArmor.
В настоящее время он тратит больше времени на тестирование партиями по 20 готовых масок N95 и KN95 от имени государственных и отраслевых потребителей, чтобы увидеть, насколько хорошо они фильтруют. Частицы соли заменяют аэрозольный коронавирус в их высокотехнологичном оборудовании. По его словам, такое тестирование имеет решающее значение во времена интернет-подделок.
Но в тестировании тоже могут быть использованы некоторые инновации. Например, в конечном итоге они смогут интегрировать испытательное оборудование в машины, производящие маски и другие устройства.
Арум, Бентли и другие сотрудники института стремятся превратить больше идей и исследований в коммерческие продукты, если кто-то готов финансировать исследования и разработки.
«Мы создали маски в рекордно короткие сроки», — сказал он. «И люди в больницах носят их прямо сейчас».