复旦大学:用过的一次性医用口罩,电吹风吹半小时后即可重新利用
在防控新型冠状病毒疫情中,为了减少病毒的传播,一次性医用口罩是普通民众必不可缺少的防护品。然而,随着新型冠状病毒肺炎疫情的蔓延,口罩短缺的现象严重。
2月9日,复旦大学团队在《微生物与感染》杂志在线发表最新研究,证实使用后的一次性医学口罩,以家用保鲜袋包裹,家用电吹风热风吹处理30分钟后可再次使用,不影响其原有的滤过截留效果,并可灭活污染的病毒。
该研究是继闻玉梅院士等12位院士联名向市民发出倡议书,向全社会呼吁科学认知新冠肺炎并获得热烈反响之后,复旦团队在非常时期开展的这项“非常研究”,源于中国工程院院士闻玉梅的一颗初心。
1月30日,86岁高龄的闻玉梅院士参加上海市新冠肺炎疫情防控系列新闻发布会时,坚定表示:“大多数的流行病学专家、病毒学专家、临床学专家都认为疫情不会一直持续下去。历史上从来没有一个传染病把某一个国家的人打倒,它总是有一个过程或者有一个恢复期。”科学家的动人“金句”,温暖和鼓舞了所有人。
在了解到我国防控新冠肺炎疫情中出现严重的医用口罩紧缺现象,闻玉梅院士立即建议复旦大学上海医学院教育部/卫健委医学分子病毒学实验室易志刚副研究员与公共卫生学院阚海东教授一起进行“安全、快捷再生一次性医学口罩”的实验研究。
发布会后第二天,从1月31日开始,团队通过日以继夜的努力,仅用7天就完成这项实验研究。
在该研究中,研究团队应用热处理技术中最普遍应用的恒温烘箱及电热吹风对口罩进行处理后,检测其病毒灭活效果及滤过截留功能,以截留PM 2.5作为检测处理后的滤过截留指标。
在病毒实验中,他们用活流感病毒模拟冠状病毒,在安全实验室内,将细胞培养的病毒定量后滴在口罩上,人工造成污染。经用烘箱或热电吹风处理后,再取口罩表面的病毒进行细胞培养,观察病毒引起的细胞病变及定量检验病毒核酸。
结果显示,烘箱56℃及热电吹风30分钟后,对口罩的滤过截留功能均无显著影响;经热吹风30分钟后,病毒几乎完全被灭活,与没有病毒的对照标本相当。而烘箱56℃30分钟,由于标本外包有锡盒,未能完全灭活病毒。
因此,研究证明:一次性医学口罩使用后,用电热吹风处理30分钟后可以再生,不影响其原有的功能。
此外,研究团队还测定过电吹风“高档”,一分半即可达到65℃。这是有关口罩再生研究中,第一次联合病毒学与环境卫生学的跨学科实验研究。“我们希望文章提供的实验数据,能对解决民用口罩紧缺有一定的缓解作用。”闻玉梅院士表示。
同时,她特别叮嘱:“在非常时期,民间可以采取这一简便技术,但不适合于其他时期或医用单位。”
论文:
将一次性医用外科口罩置于锡箔纸上,在口罩蓝色的防水层表面3个不同位 置滴加流行性感冒病毒A/PR8悬液(图1A),每个位点滴加10μL(含3.6×105 pfu 病毒 )。口罩表面的病毒将采用下述2种方法处理(每种方法3个口罩)。 ①用普通烘箱干烤:将滴加病毒的口罩(下垫锡箔纸),放入铝盒,加盖后放 入普通烘箱, 56℃ 30min干热处理(56℃ 30min通常为灭活血清等标本中病毒 的条件),见图1A。干热处理后,口罩表面可见病毒悬液斑痕,由于口罩表面 的疏水性,待病毒洗脱后,病毒悬液斑痕溶于洗脱液,斑痕消失(图1A),口 罩表面的疏水性无明显改变(图1A,向下箭头所指)。②用家常用电吹风机热 风处理:将滴加有病毒的口罩用保鲜袋包裹,在口罩上方约10~20cm处电吹风 机加热吹风(最大档),电吹风机热风处理1min 30s 后,风口温度可升至 70℃,并持续维持在该温度),热风处理共30min。口罩先用保鲜袋包裹是因为 口罩表面疏水性强,不便于热风处理,为防止吹风将沾染的病原体散布,可将 10 μL病毒悬液(含3.6×105 pfu病毒 )滴加于口罩的褶皱层中,用保鲜袋包 裹,然后加热吹风(图1B)。30min热风处理后,洗脱滴加于口罩的病毒,电吹 风机热风处理不影响口罩表面的疏水性(图1B,向右箭头所指)。
电吹风机热风处理灭活病毒的效果优于烘箱干烤 将滴加于口罩上并经灭活方法处理的流行性感冒病毒A/PR8洗脱感染 MDCK细胞,观察细胞病变及测定细胞上清液中的病毒基因组拷贝数,分别评 价烘箱干烤和电吹风机热风处理灭活病毒的效果。未经灭活处理组的病毒洗脱 液接种至MDCK细胞后,细胞出现明显病变;但经烘箱干烤和电吹风机热风处 理,洗脱液接种的细胞均未出现明显细胞病变(图2A)。 收集感染细胞上清液,提取RNA,利用qRT-PCR检测病毒基因组拷贝数。 电吹风机30min热风处理组的感染细胞上清液中病毒拷贝数降低至原来的1/1 000 000~1/10 000 000,接近未感染组水平。然而,烘箱干热处理组感染细胞上 清液中的病毒拷贝数降低至原来的1/10~1/100,但仍高于未感染组 (图 2B),提示病毒未被充分灭活。
为探讨经烘箱干烤和电吹风机热风处理对口罩的滤过截留效率的影响,进 一步检测了处理后的口罩滤过截留 PM2.5 的效果(图 3A)。将口罩分为 4 组: ①洁净组(未使用口罩); ②未处理组(口罩正常使用 4h 后未作任何处理); ③烘箱干热处理组(烘箱内 56℃ 30min 干热处理);④吹风机热风处理组。将 口罩(N=3 个/组)严密束缚在抽滤瓶瓶口,使用 AM510 粉尘仪同时检测口罩 正上方和抽滤瓶上嘴出口处的 PM2.5 浓度,抽滤时间为 4h,每隔 30min 记录 PM2.5 浓度数据。 从图 3B 中可见,4 组口罩的 PM2.5 滤过截留效果随抽滤时间的改变而有所变化,但其改变均不显著。其中,洁净口罩的 PM2.5 滤过截留效率随抽滤时间 的增长而略微降低;电吹风机烘干的已使用的口罩 PM2.5 滤过截留效率随抽滤 时间的增长略有提升,但不显著;另外 2 组(未处理组和烘箱干烤处理组) PM2.5 滤过效率在 4h 的抽滤过程中略有波动, 但基本保持稳定。如图 3C 所示, 4h 内口罩的平均 PM2.5 滤过效率表明,使用前、后的口罩滤过截留 PM2.5 的效 率基本无变化,而烘箱或吹风机加热处理后的口罩 PM2.5 滤过截留效率也基本 无改变,整体维持在 85%左右。结果提示,烘箱或电吹风机烘干处理基本不会 影响普通一次性医用口罩滤过截留大气细颗粒物的效率。