Máscaras faciais contra a covid-19: Quais são as alternativas?

Herminia Soledad Cerda y Meneses (CIQA)

O M. C. é Coordenador de Transferência de Tecnologia no Gabinete de Transferência de Tecnologia do Centro de Investigação em Química Aplicada (CIQA). Contacto: Este endereço de e-mail está a ser protegido contra spambots. É necessário activar o JavaScript para o visualizar.

Nos últimos meses, a utilização de máscaras faciais tornou-se um tema muito debatido devido à pandemia de vírus corona do SRA-CoV-2. Os receios sobre o desenvolvimento da covid-19, a doença respiratória causada pelo vírus, levaram as pessoas a procurar máscaras, resultando numa escassez significativa de tal equipamento para o pessoal médico e de enfermagem.

As maiores organizações de saúde, incluindo os Centros de Controlo e Prevenção de Doenças (CDC) e a Organização Mundial de Saúde (OMS), exortaram as pessoas a só usarem máscaras faciais de grau médico se estiverem doentes, de modo a não transmitirem o vírus a outros, ou se forem prestadores de cuidados de saúde.

As máscaras de grau médico incluem máscaras faciais cirúrgicas descartáveis e máscaras N95 ou respiradores. As máscaras cirúrgicas são utilizadas para bloquear grandes partículas e gotículas respiratórias (que são enviadas para o ar quando alguém tosse ou espirra) de entrar ou sair da boca. Os respiradores N95 são concebidos para filtrar o fumo, pequenas partículas, e vírus no ar.

A outra alternativa são máscaras faciais não medicinais: incluem máscaras de pano reutilizáveis, bandanas, e lenços, e têm a mesma finalidade que uma máscara cirúrgica: proteger contra grandes partículas e gotículas respiratórias. Contudo, este tipo de cobertura protectora deve ser limpa entre utilizações e geralmente não é utilizada num ambiente médico.

Correntemente, não existem máscaras especialmente desenvolvidas para protecção contra vírus; como mencionado, as máscaras existentes (N95) funcionam contra o pó, são utilizadas para fins de segurança dos trabalhadores, e proporcionam efeitos protectores sobre as partículas de pó.

O N95, um dos padrões de filtro de máscara mais comuns, é publicado pelo NIOSH (National Institute for Occupational Safety and Health). As máscaras cirúrgicas utilizadas nos hospitais são uma classe de produto completamente diferente dos respiradores N95, que protegem o ambiente de funcionamento contra a contaminação, bloqueando a saliva particulada ou as secreções respiratórias disseminadas no ambiente pelo utente. No entanto, as máscaras cirúrgicas também protegem, em certa medida, o utilizador de aerossóis aéreos ou bioaerossóis.

Peritos afirmam que as máscaras cirúrgicas não podem proteger suficientemente contra vírus e que será mais eficiente escolher máscaras conhecidas como N95; embora tenham alta eficiência de filtração, são mais espessas que as máscaras cirúrgicas e bastante desconfortáveis para utilização a longo prazo na vida diária; as N95 tornam a respiração difícil durante a utilização, e os utilizadores experimentam problemas graves devido ao aumento da temperatura e humidade entre o rosto e o tecido da máscara.

N95 respiradores

Este é um dispositivo de protecção apertado usado à volta do rosto. Quando as pessoas dizem “respirador”, geralmente referem-se ao respirador N95, que recebe o seu nome pelo facto de bloquear pelo menos 95 por cento das pequenas partículas, incluindo vírus. Várias marcas fabricam respiradores N95, e vêm em tamanhos diferentes. Estas são as máscaras que as pessoas são convidadas a guardar para profissionais médicos, pelo que se aconselha a todos a não as comprarem.

N95 respiradores vêm em duas variedades: a primeira com uma válvula de ar externa de um só sentido e a segunda sem (também chamada respiradores cirúrgicos N95). Em ambos os tipos de respiradores, a própria máscara filtra o ar que se respira, protegendo-o de contaminantes transportados pelo ar. Os respiradores com uma válvula de via única ajudam a manter a máscara fresca e menos abafada porque o ar quente que expira escapa mais facilmente.

No entanto, segundo o CDC, isso significa que os respiradores com válvula também permitem que o ar não filtrado escape e se espalhe para o ar à sua volta. O acima exposto é normalmente apenas uma preocupação em ambientes estéreis, tais como um bloco operatório, mas levou algumas cidades a proibir o uso de respiradores N95 com uma válvula num esforço para parar a propagação da covid-19.

É uma máscara cirúrgica um respirador N95?

Não, as máscaras cirúrgicas não são concebidas para serem utilizadas como respiradores de partículas e não fornecem tanta protecção respiratória como um respirador N95. As máscaras cirúrgicas fornecem protecção de barreira contra gotículas, incluindo grandes partículas respiratórias. A maioria das máscaras cirúrgicas não filtra eficazmente pequenas partículas do ar e não evita fugas em torno da borda da máscara quando o utilizador inspira.

As máscaras cirúrgicas serão fáceis de identificar associando-as com as utilizadas pelo dentista. Os profissionais de saúde utilizam-nos para evitar salpicos de líquidos na boca; são soltos e permitem a entrada de partículas transportadas pelo ar. Em alguns países asiáticos, as pessoas usam frequentemente máscaras faciais para se protegerem de smog e doenças respiratórias, mas estas máscaras não são concebidas para bloquear pequenas partículas no ar. Mais uma vez, o principal objectivo de uma máscara cirúrgica é evitar que o líquido de um espirro ou tosse de uma pessoa infectada entre na boca ou no nariz; o uso de uma pode protegê-lo de ficar doente se estiver em contacto próximo com alguém que esteja infectado e pode também ajudá-lo a evitar que transmita a sua doença a outra pessoa, pelo que é prática comum os profissionais médicos vestirem-no à volta de pacientes doentes.

Revestimentos faciais

Finalmente, referir-nos-emos aos revestimentos faciais que se destinam a protegê-lo da mesma forma que as máscaras cirúrgicas descartáveis, através do bloqueio de grandes partículas e gotículas respiratórias comummente utilizadas entre a população. Estes escudos faciais devem cobrir o nariz e a boca, e podem ser feitos de uma variedade de tecidos, incluindo algodão, seda, ou linho. Devem ser lavados entre utilizações em água quente e secos em alta temperatura num secador para matar quaisquer bactérias ou vírus que os possam infectar. O CDC diz que se deve lavar as mãos antes e depois de manusear a cobertura facial, porque pode ter vírus ou bactérias nocivas na sua superfície. Também não deve tocar no seu rosto ou cobrir o seu rosto enquanto o usa em público.

Como para se proteger e proteger os outros do coronavírus, há alguns dados promissores que mostram que as coberturas faciais, incluindo todas as máscaras sem cobertura, desde a classe médica até à caseira, podem ajudar a conter a propagação do vírus. Uma pesquisa preliminar da Universidade de Edimburgo, publicada a 21 de Maio de 2020 , sugere que os revestimentos faciais reduzem a distância para a frente percorrida pela exalação de uma pessoa em mais de 90 por cento, indicando até onde a sua respiração viaja depois de sair da boca ou do nariz.

No entanto, os jactos de ar ainda podem escapar lateralmente e para trás, especialmente quando tossem ou sibilam. Além disso, os investigadores descobriram que apenas as máscaras com uma vedação hermética à volta do rosto impedem a propagação de partículas fluidas portadoras de um vírus. Ainda assim, esta é uma boa notícia sobre como o uso generalizado de revestimentos faciais pode ajudar-nos a retardar a propagação do novo coronavírus.

Com respeito aos equipamentos de protecção necessários para o pessoal médico, como alternativas ao Respirador N95, estão a ser desenvolvidos dispositivos que empregam novas tecnologias, os quais, embora nem todos tenham sido necessariamente desenvolvidos para este fim, observando a necessidade decorrente da pandemia covid-19, os investigadores levantaram a questão da sua utilização para este fim.

No caso do Centro de Investigação em Química Aplicada (CIQA) isto não tem sido excepção, e vários grupos de investigação têm promovido tanto a aplicação de técnicas existentes no estado da arte como os seus próprios desenvolvimentos para gerar algumas alternativas; abaixo, duas propostas do CIQA serão brevemente mencionadas.

Utilização de nanofibras e nanocompósitos

Um dos seus grupos de investigação está a considerar a utilização de nanofibras para o fabrico de máscaras faciais: devido à alta densidade deste tipo de material, a fibra impede mecanicamente o acesso de vírus. A utilização de filtros compostos de fibras de tamanho nanométrico é 99,9% eficaz na paragem de vírus e é muito confortável em termos de utilização. Com um tecido não tecido fino, as máscaras faciais poderiam ter um revestimento de nanofibras muito leve que poderia satisfazer plenamente as expectativas do utilizador quanto à sua estrutura flexível e morfologia, permitindo a passagem fácil da humidade. Uma máscara que inclua uma membrana ou filtro de nanofibras poderia mesmo ultrapassar o Respirador N95, conseguindo uma eficiência de filtração de 99,99 por cento.

Nanofibras podem melhorar muito o desempenho da capacidade dos meios filtrantes de remover partículas dos fluxos de ar; podem ser os elementos chave para materiais filtrantes em máscaras faciais ou respiradores, porque as nanofibras têm uma área de superfície muito elevada por unidade de massa que melhora a eficiência de captura e outros fenómenos dependentes da área de superfície que podem ser manipulados em superfícies de fibras (tais como catálise ou troca iónica).

O tecido de nanofibras pode ser fabricado pela técnica de electrospinning com gama de diâmetro entre 20-400 nm e porosidade de 30-500 nm, a partir de uma solução do polímero ou misturas de polímeros, para ser utilizado como filtro para formar uma das camadas das chamadas máscaras de três camadas.

Uma outra proposta em desenvolvimento na CIQA envolve a utilização de nanocompósitos para o fabrico de têxteis. A tecnologia consiste no fabrico de um concentrado de nanopartículas de cobre e sílica através de extrusão assistida por ultra-sons, que quando diluídas formarão um nanocomposto; este será utilizado no fabrico de filamentos têxteis com actividade antiviral para utilização no fabrico de tampas bucais.

O elevado grau de dispersão das nanopartículas permite uma exposição máxima na superfície do filamento e, portanto, uma maior actividade antiviral. Esta tecnologia foi desenvolvida e patenteada pela CIQA (MX323756 e MX/a/2014/015586), e destina-se às indústrias de processamento de polímeros, têxteis e biomédicas, que geram produtos que requerem a característica de antiviral, antifúngico, bem como protecção antimicrobiana.

A tecnologia foi testada em fibras têxteis carregadas com nanopartículas de cobre e prata em concentrações de 0,05, 0,5 e 5% p/p em contacto com as bactérias Staphylococcus aureus e Pseudomonas aeruginosa, dando resultados satisfatórios na inibição do crescimento a cem por cento após algumas horas. Além disso, actualmente, o grupo de investigação está a testar a sua propriedade de inibição em amostras de coronavírus. Entre os benefícios destacados por esta proposta está o de proporcionar ao utilizador da máscara uma protecção física e química, que a máscara é lavável e reutilizável, e que é capaz de inactivar o vírus.

Além destas duas propostas apresentadas, o CIQA dispõe de outras tecnologias que, de alguma forma, procuram ser aplicadas em torno de aplicações relacionadas com máscaras ou a sua utilização em equipamento de protecção do pessoal médico e do sector da saúde, que poderiam ser apresentadas especificamente noutra ocasião.

Cotações

Rengasamy,S., B.C.Eimer, e R.E.Shaffer. (2009) Desempenho de filtração das máscaras cirúrgicas desobstruídas pela FDA. Journal International Society Respiratory Protection 26; 54-70.

https://www.cnet.com/health/face-masks-n95-masks-which-protect-against-coronavirus/

Referências

Roberts, Caroline. “Revestimentos faciais, máscaras N95 e máscaras cirúrgicas: para quem são e como as usar”

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