Hoogwaardig filter materiaal voor het fabriceren van N95, FFP2 en chirurgische maskers

Dr. Timo J.C. Oude Vrielink, Prof. Johanna H. Meijer
Department of Medical Technology, Department of Cell and Chemical Biology
Leiden University Medical Center, Leiden, The Netherlands

Dit is een verkorte versie van de academische publicatie die te vinden is op PLOS ONE:
https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0236239

Dit stuk is naar het Nederlands vertaald door:
Dr. Laura Kervezee
Department of Cell and Chemical Biology, Leiden University Medical Center, Leiden, The Netherlands

Gezien het huidige tekort aan mondkapjes en het daaruit voortvloeiende gebrek aan persoonlijke beschermingsmiddelen voor ziekenhuispersoneel, hebben we manieren onderzocht waarmee ziekenhuizen mondkapjes kunnen vervaardigen die: (i) voldoen aan de vereisten op het gebied van filtercapaciteit, (ii) eenvoudig, snel en lokaal te produceren zijn, en (iii) kunnen worden gemaakt met materialen die algemeen verkrijgbaar zijn in ziekenhuizen over de hele wereld. Omdat SARS-CoV-2 kan worden overgedragen via ademhalingsdruppels, en mogelijk ook met aerosolen, is de vraag naar hoogwaardige, goed geteste mondkapjes enorm toegenomen. De richtlijnen van de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) vereisen dat gezondheidswerkers bij intensieve zorg een mondkapje dragen dat ten minste FFP2-bescherming of N95 biedt, waarbij FFP2 overeenkomt met een filterefficiëntie van ten minste 94%. In andere omstandigheden raadt de WHO gezondheidswerkers aan chirurgische mondkapjes te dragen, die een hogere spatbestendigheid hebben, maar een lagere efficiëntie van het deeltjesfilter.

We onderzochten of sterilisatieverpakkingsmateriaal geschikt is voor gebruik bij de productie van FFP2, N95 of chirurgische mondkapjes. Het verpakkingsmateriaal Halyard Quickcheck H300 (vervaardigd door Owens & Minor) wordt routinematig in ziekenhuizen over de hele wereld gebruikt om chirurgische instrumenten in te pakken voor sterilisatie.

We ontdekten dat het verpakkingsmateriaal aan de vereiste filtercriteria voldeed (tabel 1). Specifiek bereikten drie lagen materiaal een filterefficiëntie van 94%, 99% en 100% voor respectievelijk 0,3 µm, 0,5 µm en 3,0 µm deeltjes. Deze waarden liggen dicht bij de efficiëntie van FFP2- en N95- mondkapjes. Twee lagen resulteerden in respectievelijk 86,60 ± 1,91%, 98,02 ± 0,46% en 99,97 ± 0,01% (voldeden aan de criteria voor een FFP1- mondkapje). Het gebruik van slechts één laag van het materiaal voldoet aan de criteria voor gebruik als ‘chirurgisch mondkapje’. Na herhaalde sterilisatie bleven de eigenschappen van het materiaal voldoende om als chirurgisch mondkapje te gebruiken.

Tabel 1. De filterefficiëntie van het Quickcheck H300-materiaal vergeleken met in de handel verkrijgbare mondkapjes.

 0.3 µm0.5 µm3.0 µm
Commercial Surgical Mask54.52±2.77%88.61±1.13%98.92±0.64%
Single layer H30070.08±0.48%89.68±0.70%99.74±0.13%
Commercial FFP2 Face Mask94.08±0.42%99.57±0.04%100.00±0.00%
Triple layer H30093.84±0.37%99.45±0.08%99.99±0.01%

Om de lokale productie van mondkapjes in ziekenhuizen te vergemakkelijken, hebben we een mondkapje ontworpen dat gemaakt is van conventionele materialen (aluminium, neopreenrubber en elastisch materiaal) met geschikte specificaties (zie afbeelding 1), al merken we op dat veel andere ontwerpen ook zullen werken. De meeste ziekenhuizen – zelfs op het platteland – hebben een basiswerkplaats. De enige belangrijke vereiste voor ons ontwerp is een machine om aluminium en elastische stroken uit grotere platen te snijden. Het model dat we voorstellen is relatief eenvoudig te maken en we hebben het mondkapje opzettelijk zo ontworpen dat de drager door het hele oppervlak van het mondkapje kan ademen, waardoor het ademend vermogen en daarmee het comfort toeneemt.

Ons onderzoek was specifiek gericht op oplossingen in ziekenhuizen en andere kritieke omgevingen. Het verpakkingsmateriaal van Halyard voldoet aan de vereisten die worden aanbevolen door de WHO en kan dus worden gebruikt om ziekenhuispersoneel en andere zorgverleners te beschermen die geen toegang hebben tot commercieel beschikbare middelen.

Figuur 1. Een mogelijk ontwerp voor het vervaardigen van een mondkapje met het steriele isolatiemateriaal. (A) Het vouwen en stikken van het materiaal. (B) De bevestiging van een neusklem en het uiteindelijke ontwerp. Een volledige beschrijving wordt gegeven in de open access wetenschappelijke publicatie.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *