Engenheiros de microondas, especialistas em doenças infecciosas e cientistas de polímeros da Universidade de Edimburgo, Heriot-Watt University e da Universidade de Strathclyde se uniram para criar um novo método de esterilização por microondas que poderia revolucionar a forma como ambulâncias e hospitais estão sendo desinfetados.
Atualmente, a esterilização é feita manualmente com técnicas convencionais que utilizam produtos químicos. Isso pode levar cerca de 30 a 40 minutos para desinfetar uma única ambulância.
Durante esse tempo, a ambulância está fora de serviço, o que aumenta a pressão sobre os serviços de emergência durante os horários de pico. A possibilidade da nova técnica poderia reduzir drasticamente o tempo que leva para colocar uma ambulância com segurança de volta na estrada para salvar vidas.
Nos últimos anos, várias outras técnicas têm sido propostas para a desinfecção e esterilização de superfícies, desde aerossóis de peróxido de hidrogênio até irradiação ultravioleta e radiação infravermelha. No entanto, essas técnicas demonstraram degradar as superfícies ao longo do tempo ou serem prejudiciais aos seres humanos se estiverem nas proximidades. Isso tem, até agora, limitado sua aplicação de longo prazo.
Em contraste, o novo método funciona usando ondas eletromagnéticas, antenas, balizas de sensores e uma camada de líquido para aquecer e esterilizar rapidamente as superfícies. Sua automação significa que uma pessoa pode operar facilmente o sistema de uma distância segura, em vez de tocar em superfícies contaminadas diretamente durante a limpeza.
Feixes de microondas emanados de antenas como aquelas encontradas em smartphones móveis e dispositivos domésticos Wi-Fi sistemas. As antenas permitem que a radiação de micro-ondas seja direcionada e focada nos locais onde é mais necessária.
A equipe escocesa foi liderada pelo Dr. Symon Podilchak, engenheiro profissional e professor sênior de radiofrequência tecnologia da Universidade de Edimburgo e professor associado honorário da Universidade Heriot-Watt.
Ele explicou: “Tive a ideia há mais de um ano, quando esterilizava mamadeiras para meu filho recém-nascido usando um forno de micro-ondas. Foi quando a pandemia COVID-19 estava apenas começando no Reino Unido, no início de 2020.
“Percebi que se os frascos pudessem ser esterilizados em apenas alguns minutos e fossem seguros para um recém-nascido, seria possível dimensionar a técnica para superfícies infectadas. No entanto, uma pesquisa significativa foi necessária para determinar a distância relativa entre a superfície e a antena, garantindo níveis de energia seguros.
“Também descobri que seria melhor direcionar e focar o feixe de micro-ondas nas áreas com maior probabilidade de serem afetadas. Para fazer isso, reutilizei uma técnica que desenvolvi originalmente para carregar telefones celulares sem fio. ”
Podilchak então se conectou com o professor Marc Desmulliez, um engenheiro licenciado e físico da Heriot-Watt University que anteriormente desenvolveu um forno aberto alimentado por micro-ondas.
Este dispositivo foi mostrado para permitir a desativação do coronavírus vivo (cepa 229E) a uma temperatura relativamente baixa de 60 graus Celsius em 30 segundos. Esta última parte da pesquisa foi realizada em colaboração com um grupo liderado pelo Professor Juergen Haas, especialista em Medicina de Infecções na Escola de Medicina de Edimburgo.
O Professor Marc Desmulliez da Heriot-Watt University disse: “A beleza desta nova técnica é que as superfícies esterilizadas não estão sendo degradadas, o que foi um dos principais desafios encontrados com o uso de luz ultravioleta ou técnicas de aerossol. O dispositivo de micro-ondas resultante também pode ser portátil, o que significa que pode ser aplicado em várias outras aplicações além de ambulâncias e salas de cirurgia. Pode ser usado para esterilizar mesas de jantar em restaurantes ou limpar mesas e assentos de trens ou aviões antes de dar as boas-vindas a novos clientes. ”
O maior desafio para a equipe era demonstrar se os feixes de microondas estavam efetivamente atingindo as superfícies e poderiam aquecê-las na temperatura certa.
O professor Nico Bruns, especialista em polímeros da Universidade de Strathclyde, explica: “Meu grupo usou proteínas de clara de ovo de galinha que se desnaturam a 60 graus Celsius. Ao observar a solução ficando branca, pudemos mostrar que a temperatura certa foi atingida para permitir a desativação do vírus. Isso seria extremamente útil para um operador da proposta .. "