มาสก์ต้านเชื้อแบคทีเรียแบบใหม่ป้องกันการติดเชื้อทุติยภูมิ - แต่ไม่จำเป็นต้องใช้ COVID

City University of HongKong

ประเด็นที่สำคัญ

• การศึกษาใหม่ชี้ให้เห็นว่ามาสก์ต้านเชื้อแบคทีเรียที่ทำจากกราฟีนที่ทำจากคาร์บอนอาจช่วยลดการติดเชื้อแบคทีเรียทุติยภูมิที่เกิดขึ้นจากการสัมผัสมาสก์ที่ปนเปื้อน
• แม้ว่ามาสก์จะมีประสิทธิภาพในการฆ่าเชื้อแบคทีเรีย แต่ก็ยังไม่มีงานวิจัยเพียงพอที่จะบอกได้ว่ามันมีผลกับ COVID-19 หรือไม่
• โควิด -19 เป็นเชื้อไวรัสไม่ใช่แบคทีเรียการติดเชื้อและการแพร่เชื้อครั้งที่สองของไวรัสนั้นหาได้ยาก

งานวิจัยใหม่ชี้ให้เห็นว่าการมาสก์หน้าต้านเชื้อแบคทีเรียอาจหยุดการแพร่เชื้อแบคทีเรียทุติยภูมิได้ การติดเชื้อทุติยภูมิสามารถเกิดขึ้นได้เมื่อผู้คนสัมผัสพื้นผิวที่ปนเปื้อนเช่นมาสก์ที่ใช้แล้วหรือทิ้งอย่างไม่เหมาะสม

ในการศึกษาที่เผยแพร่เมื่อวันที่ 11 สิงหาคมในACS นาโนนักวิจัยใช้สารคาร์บอนที่เรียกว่ากราฟีนในการผลิตมาสก์ต้านเชื้อแบคทีเรียที่สามารถฆ่าเชื้อแบคทีเรียได้อย่างมีประสิทธิภาพ 80% ถึงเกือบ 100%

คำถามใหญ่คือมาสก์ต้านเชื้อแบคทีเรียเหล่านี้สามารถช่วยป้องกันหรือลดการแพร่กระจายของโควิด -19 ซึ่งเป็นเชื้อไวรัสไม่ใช่แบคทีเรียหรือไม่ ศูนย์ควบคุมและป้องกันโรค (CDC) ระบุว่าการแพร่เชื้อ COVID-19 มักเกิดขึ้นผ่านละอองทางเดินหายใจมากกว่าการสัมผัสกับวัตถุและพื้นผิวที่ปนเปื้อนเช่นหน้ากาก

Greg Altman, PhD, ผู้ร่วมก่อตั้ง บริษัท เคมี Evolved by Nature บอกกับ Verywell ว่าเขาสงสัยว่าหน้ากากต้านเชื้อแบคทีเรียมีประโยชน์อย่างไร

“ มันไม่ได้เกี่ยวกับว่าหน้ากากสามารถฆ่าไวรัสที่ผิวของหน้ากากได้หรือไม่” เขากล่าว "ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับว่าหน้ากากอนามัยสามารถป้องกันการสูดดมไวรัสได้หรือไม่"

สิ่งนี้หมายถึงอะไรสำหรับคุณ

แม้ว่าหน้ากากป้องกันแบคทีเรียอาจดูเหมือนมีแนวโน้มที่จะต่อสู้กับการติดเชื้อทุติยภูมิจากหน้ากากอนามัยที่ใช้แล้ว แต่ก็ยังไม่ชัดเจนว่าจะช่วยป้องกัน COVID-19 ได้หรือไม่ การแพร่เชื้อ COVID-19 ทุติยภูมินั้นหายากมากและวิธีที่ดีที่สุดที่คุณสามารถป้องกันตัวเองได้คือการจัดการกับหน้ากากอนามัยอย่างเหมาะสม

มาสก์ต้านเชื้อแบคทีเรียทำงานอย่างไร

Antibacterial หมายถึงสิ่งที่ฆ่าแบคทีเรียหรือป้องกันไม่ให้เติบโตและเพิ่มจำนวน ความร้อนเช่นเดียวกับยาและสารเคมีบางชนิดล้วนมีคุณสมบัติในการต้านเชื้อแบคทีเรีย

แม้ว่าหน้ากากอนามัยและหน้ากากอนามัยแบบปกติอาจสร้างอุปสรรคทางกายภาพให้กับแบคทีเรีย แต่ก็ไม่ถือว่าเป็นสารต้านเชื้อแบคทีเรีย นักวิจัยจากการศึกษาได้ทดสอบว่าแบคทีเรียสามารถอยู่รอดได้นานแค่ไหนบนหน้ากากอนามัยและพบว่า 90% ยังคงมีชีวิตอยู่หลังจากผ่านไป 8 ชั่วโมง

เพื่อแก้ปัญหานี้ Ye Ruquan, PhD, ผู้ช่วยศาสตราจารย์จาก City University of HongKong ภาควิชาเคมีกล่าวกับ Verywell ว่าเขาและเพื่อนร่วมงานของเขาสร้างมาสก์หน้าต้านเชื้อแบคทีเรียโดยการเขียนฟิล์มพลาสติกที่มีคาร์บอนผสมกับ a ระบบเลเซอร์อินฟราเรดเชิงพาณิชย์ เลเซอร์เปลี่ยนโครงสร้างของพลาสติกทนความร้อนโดยสร้างกราฟีนซึ่งเป็นอะตอมของคาร์บอนชั้นเดียวที่เรียงกันเป็นรูปหกเหลี่ยม

"คุณสามารถคิดว่ากราฟีนเป็นวัสดุระหว่างถ่านกับเพชร" อัลท์แมนกล่าว "ประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอนที่เกิดจากการเผาไหม้โมเลกุลอื่น ๆ ทั้งหมดที่มีอยู่ภายในวัสดุนั่นคือสิ่งที่เลเซอร์กำลังทำอยู่"

หลังจากสร้างกราฟีนแล้วนักวิจัยได้ทดสอบประสิทธิภาพของมันโดยการเปิดเผยหน้ากากต้านเชื้อแบคทีเรียกับอีโคไลและพบว่าสามารถฆ่าแบคทีเรียได้ประมาณ 82% สำหรับการเปรียบเทียบถ่านกัมมันต์และผ้าเป่าละลายซึ่งมักใช้ในการทำมาสก์ปกติฆ่า 2% และ 9% ตามลำดับ

กราฟีนทำงานได้สองวิธีในการฆ่าเชื้อแบคทีเรีย Ruquan กล่าว กราฟีนอาจทำให้แบคทีเรียขาดน้ำหดตัวลงจนไม่สามารถอยู่รอดได้อีกต่อไปหรือขอบคมของกราฟีนทำให้เยื่อหุ้มเซลล์แบคทีเรียเสียหายทางร่างกายและฆ่าแบคทีเรียได้

หลังจากผ่านไปแปดชั่วโมงทีมวิจัยได้ทำการทดสอบจำนวนแบคทีเรียอีกครั้งและพบว่าเชื้ออีโคไลบนพื้นผิวของหน้ากากกราฟีนเกือบทั้งหมดเสียชีวิตในขณะที่แบคทีเรียกว่า 90% ในมาสก์ปกติยังคงมีชีวิตอยู่

"เราสรุปได้ว่าถ่านกัมมันต์และผ้าที่หลอมละลายไม่สามารถต้านเชื้อแบคทีเรียได้ในขณะที่วัสดุกราฟีนของเราสามารถต้านเชื้อแบคทีเรียและดีกว่าวัสดุทางการค้า" Ruquan กล่าว

ข้อสรุปเหล่านี้ทำให้นักวิจัยคาดการณ์ว่าหน้ากากป้องกันแบคทีเรียอาจเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการลดการแพร่เชื้อทุติยภูมิความกังวลเกี่ยวกับการใช้งานที่ไม่เหมาะสมและการทิ้งมาสก์หน้าที่ใช้แล้วและปนเปื้อนโดยขาดความรับผิดชอบ

การส่งสัญญาณทุติยภูมิคืออะไร?

“ ความกังวลของการแพร่เชื้อทุติยภูมิเกิดขึ้นโดยองค์การอนามัยโลก” Ruquan กล่าว "หมายถึงการแพร่เชื้อที่ไม่ได้มาจากผู้ติดเชื้อโดยตรงตัวอย่างเช่นการแพร่กระจายของโรคจากสื่อทุติยภูมิเช่นหน้ากากม้านั่งสิ่งปฏิกูลหรือพื้นผิวอื่น ๆ "

Ruquan กล่าวว่าไม่มีข้อมูลที่ชัดเจนว่าการแพร่เชื้อทุติยภูมิทั่วไปมาจากหน้ากากอย่างไร แต่สถานการณ์ในชีวิตจริงที่เป็นไปได้อาจมีลักษณะเช่นนี้: คุณเข้าไปในห้องน้ำสาธารณะแตะที่จับประตูที่ปนเปื้อนดึงหน้ากากปกติลงใช้ห้องน้ำ ดึงแผ่นมาส์กหน้าขึ้นแล้วล้างมือ ในไม่กี่นาทีนี้คุณอาจปนเปื้อนมาส์กด้วยเชื้ออีโคไลหรือเชื้อซัลโมเนลลาแบคทีเรียที่อาจทำให้อาหารเป็นพิษ

หากคุณใช้หน้ากากเดียวกันภายในแปดชั่วโมงข้างหน้ามีโอกาสดีที่แบคทีเรียประมาณ 90% ยังคงอยู่ซึ่งจะเพิ่มความเป็นไปได้ที่คุณจะติดเชื้อจากการติดเชื้อทุติยภูมิ

อย่างไรก็ตามในสถานการณ์เดียวกันนั้นหากคุณสวมหน้ากากป้องกันแบคทีเรียแบคทีเรียบนหน้ากากของคุณจะถูกกราฟีนฆ่า ด้วยเหตุนี้ความเสี่ยงในการติดเชื้อทุติยภูมิจะลดลง

นอกจากนี้ยังใช้กับการทิ้งมาสก์หน้าที่ปนเปื้อนอย่างไม่เหมาะสม หากแทนที่จะนำมาส์กกลับมาใช้ซ้ำคุณทำมันหล่นลงพื้นระหว่างทางออกจากห้องน้ำโดยไม่ได้ตั้งใจและให้คนอื่นมาหยิบมาส์กคุณสมบัติในการต้านเชื้อแบคทีเรียของมาส์กจะช่วยลดความเสี่ยงในการติดเชื้อแบคทีเรียได้

มาสก์ต้านเชื้อแบคทีเรียป้องกัน COVID-19 ได้หรือไม่?

ไม่มีคำตอบที่ชัดเจนว่าหน้ากากชนิดนี้สามารถป้องกันการติดเชื้อ COVID-19 ได้หรือไม่ แต่ทีมวิจัยได้ทดสอบวัสดุกับโคโรนาไวรัสของมนุษย์อีกสองสายพันธุ์ พวกเขาพบว่า 90% ของไวรัสถูกปิดใช้งานภายในห้านาทีหลังจากสัมผัสกับกราฟีนในขณะที่เกือบ 100% หายไปหลังจาก 10 นาทีภายใต้แสงแดดโดยตรง มีแผนที่จะทดสอบ COVID-19 โดยเฉพาะในเวลาต่อมา

แต่อัลท์แมนกล่าวว่ากลไกการป้องกันในหน้ากากเหล่านี้ใช้ได้เฉพาะกับแบคทีเรียและไม่เกี่ยวข้องกับไวรัสเนื่องจากไวรัสเป็นกระเป๋าของสารพันธุกรรมไม่ใช่เซลล์ที่มีชีวิต

"สิ่งที่ฉันกังวลที่สุดคือไม่ว่าหน้ากากจะทำจากกราฟีนโพลีโพรพีลีนสปัน (N95s) หรือกาวเหนียว" อัลท์แมนกล่าว "คุณสมบัติเดียวที่สำคัญในการป้องกันไวรัสคือความพรุน - หรือความสามารถของหน้ากากในการต้านทานกระแสลมที่มีอนุภาคเช่นไวรัส"

แม้ว่าจะมีการแพร่เชื้อ COVID-19 ในลำดับที่สอง แต่ก็หาได้ยาก ในการติดเชื้อคุณต้องสัมผัสกับปริมาณไวรัสในระดับสูงบนพื้นผิวที่ปนเปื้อนเช่นหน้ากากอนามัยที่ใช้แล้วสัมผัสปากจมูกหรือตา เนื่องจากไวรัสไม่สามารถอยู่ได้นานภายนอกร่างกายจึงไม่น่าเป็นไปได้

ประสิทธิผลเป็นปัญหาใหญ่ แต่ไม่ใช่เพียงเรื่องเดียว Samantha Radford, PhD, นักวิทยาศาสตร์ด้านการสัมผัสที่ศึกษาว่าสารเคมีในสิ่งแวดล้อมมีผลต่อประชากรมนุษย์อย่างไรกล่าวว่าเมื่อเวลาผ่านไปหน้ากากอาจสลายตัวและปล่อยกราฟีนทำให้เกิดภาวะแทรกซ้อนและปัญหาสุขภาพอื่น ๆ

"เมื่อพิจารณาจากรายงานระบุว่า Ruquan เชื่อว่า [คุณสมบัติในการต้านเชื้อแบคทีเรียของกราฟีน] อาจเกี่ยวข้องกับความเสียหายของเยื่อหุ้มเซลล์แบคทีเรียจากขอบคมของกราฟีนมีโอกาสสูงที่หากสูดดมอนุภาคเดียวกันเหล่านี้อาจทำให้ปอดเสียหายได้มาก" เธอกล่าว .

วิธีลดความเสี่ยงของการแพร่เชื้อทุติยภูมิ

ในขณะที่ Ruquan กำลังติดต่อกับ บริษัท ต่างๆเกี่ยวกับการผลิตหน้ากากเหล่านี้เขากล่าวว่าการได้รับการรับรองที่เหมาะสมและการปรับปรุงกระบวนการอาจใช้เวลาสักครู่ ในตอนนี้วิธีที่ดีที่สุดวิธีหนึ่งในการป้องกันการแพร่เชื้อทุติยภูมิคือหลีกเลี่ยงการสัมผัสหน้ากากและใบหน้าของคุณและถอดหน้ากากออกอย่างถูกต้อง CDC แนะนำให้ล้างมือก่อนสัมผัสหน้ากากและจับด้วยห่วงหูหรือเนคไทเท่านั้น

สิ่งสำคัญคือต้องทิ้งมาสก์ที่ใช้แล้วอย่างปลอดภัย สำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาแห่งสหรัฐอเมริกา (FDA) แนะนำให้ใส่หน้ากากอนามัยที่ใช้แล้วในถุงพลาสติกทิ้งลงในถังขยะแล้วล้างมือหากคุณสวมหน้ากากอนามัยขอแนะนำให้เปลี่ยนหน้ากากบ่อยๆและหลีกเลี่ยง นำกลับมาใช้ใหม่ ควรล้างหน้ากากผ้าระหว่างการใช้งาน