Инженеры в области микроволнового излучения, специалисты по инфекционным заболеваниям и ученые-полимеры из Эдинбургского университета, Университета Хериот-Ватт и Университета Стратклайда объединились для создания нового метода микроволновой стерилизации, который может революционизировать способы дезинфекции машин скорой помощи и больниц.
В настоящее время стерилизация проводится вручную с использованием обычных методов с использованием химикатов. На дезинфекцию одной машины скорой помощи может уйти от 30 до 40 минут.
В это время скорая помощь не работает, что увеличивает нагрузку на службы экстренной помощи в часы пик. Возможность новой техники может резко сократить время, необходимое для безопасного возвращения машины скорой помощи в дорогу для спасения жизней.
В последние годы было предложено несколько других методов дезинфекции и стерилизации поверхностей, от аэрозолей перекиси водорода до УФ-излучения и инфракрасного излучения. Однако было показано, что эти методы со временем разрушают поверхности или вредны для людей, если они находятся в непосредственной близости. До сих пор это ограничивало их долгосрочное применение.
Напротив, новый метод работает с использованием электромагнитных волн, антенн, сенсорных маяков и слоя жидкости для быстрого нагрева и стерилизации поверхностей. Его автоматизация означает, что человек может легко управлять системой с безопасного расстояния, а не прикасаться к загрязненным поверхностям непосредственно во время очистки.
Микроволновые лучи, исходящие от антенн, подобных тем, которые имеются в мобильных смартфонах и бытовых Wi-Fi системы. Антенны позволяют направлять и фокусировать микроволновое излучение в тех местах, где оно наиболее необходимо.
Шотландскую команду возглавил доктор Саймон Подильчак, профессиональный инженер и старший преподаватель радиочастот. technology из Эдинбургского университета и почетный доцент Университета Хериот-Ватт.
Он объяснил: «Мне пришла в голову идея более года назад, когда я стерилизовал детские бутылочки для моего новорожденного сына с помощью микроволновой печи. Это было, когда в начале 19 года в Великобритании только начиналась пандемия COVID-2020.
«Я понял, что если бутылочки можно стерилизовать всего за несколько минут и они будут безопасными для новорожденного ребенка, тогда можно будет масштабировать эту технику для инфицированных поверхностей. Однако потребовались значительные исследования для определения относительного расстояния между поверхностью и антенной при обеспечении безопасных уровней мощности.
«Я также понял, что было бы лучше нацелить и сфокусировать микроволновый луч на участки, которые, скорее всего, будут затронуты. Для этого я повторно использовал технику, которую изначально разработал для беспроводной зарядки мобильных телефонов ».
Затем Подильчак связался с профессором Марком Десмуллье, дипломированным инженером и физиком из Университета Хериот-Ватт, который ранее разработал микроволновую печь открытого типа.
Было показано, что это устройство позволяет дезактивировать живой коронавирус (штамм 229E) при относительно низкой температуре 60 градусов Цельсия за 30 секунд. Эта последняя часть исследования была проведена в сотрудничестве с группой под руководством профессора Юргена Хааса, эксперта по инфекционной медицине Эдинбургской медицинской школы.
Профессор Марк Десмуллез из Университета Хериот-Ватт сказал: «Прелесть этой новой техники заключается в том, что стерилизованные поверхности не разрушаются, что было одной из ключевых проблем, возникающих при использовании УФ-излучения или аэрозольных методов. Полученное микроволновое устройство также может быть портативным, а это означает, что его можно применять во многих других приложениях, помимо машин скорой помощи и операционных. Его можно использовать для стерилизации обеденных столов в ресторанах или очистки столов и сидений в поездах или самолетах перед тем, как приветствовать новых клиентов ».
Самой большой проблемой для команды было продемонстрировать, действительно ли микроволновые лучи поражают поверхности и могут ли их нагревать до нужной температуры.
Профессор Нико Брунс, специалист по полимерам из Стратклайдского университета, объясняет: «Моя группа использовала белки куриного яйца, которые, как известно, денатурируют при 60 градусах Цельсия. Глядя на то, как раствор становится белым, мы смогли показать, что была достигнута нужная температура для деактивации вируса. Это было бы чрезвычайно полезно для оператора предлагаемой система".