Ingenieros de microondas, especialistas en enfermedades infecciosas y científicos de polímeros de la Universidad de Edimburgo, la Universidad Heriot-Watt y la Universidad de Strathclyde se han unido para crear un nuevo método de esterilización por microondas que podría revolucionar la forma en que se desinfectan las ambulancias y los hospitales.

En la actualidad, la esterilización se realiza de forma manual con técnicas convencionales que utilizan productos químicos. Esto puede tomar alrededor de 30 a 40 minutos para desinfectar una sola ambulancia.

Durante este tiempo, la ambulancia está fuera de servicio, lo que aumenta la presión sobre los servicios de emergencia durante las horas punta. La posibilidad de la nueva técnica podría reducir drásticamente el tiempo que se tarda en conseguir que una ambulancia vuelva a la carretera de forma segura para salvar vidas.

En los últimos años, se han propuesto varias otras técnicas para desinfectar y esterilizar superficies, que van desde los aerosoles de peróxido de hidrógeno hasta la radiación ultravioleta y la radiación infrarroja. Sin embargo, se ha demostrado que estas técnicas degradan las superficies con el tiempo o son dañinas para los humanos si están muy cerca. Esto, hasta ahora, ha limitado su aplicación a largo plazo.

Por el contrario, el nuevo método funciona con ondas electromagnéticas, antenas, balizas de sensores y una capa líquida para calentar y esterilizar rápidamente las superficies. Su automatización significa que una persona puede operar fácilmente el sistema desde una distancia segura en lugar de tocar las superficies contaminadas directamente durante la limpieza.

Publicado en el Revista IEEE de Electromagnetismo, RF y Microondas en Medicina y Biología , el estudio utilizó haces de microondas que emanan de antenas como las que se encuentran en los teléfonos móviles inteligentes y los sistemas Wi-Fi domésticos. Las antenas permiten dirigir y enfocar la radiación de microondas en los lugares donde más se necesita.

El equipo escocés estuvo dirigido por el Dr. Symon Podilchak, ingeniero profesional y profesor titular de tecnología de radiofrecuencia de la Universidad de Edimburgo y profesor asociado honorario en la Universidad Heriot-Watt.

Explicó:"Tuve la idea hace más de un año cuando esterilizaba biberones para mi hijo recién nacido usando un horno de microondas. Fue cuando la pandemia de COVID-19 apenas comenzaba en el Reino Unido a principios de 2020.

"Me di cuenta de que si los biberones se podían esterilizar en solo unos minutos y eran seguros para un niño recién nacido, entonces era posible escalar la técnica para superficies infectadas. Sin embargo, se requería una investigación significativa para determinar la distancia relativa entre la superficie y la antena. al mismo tiempo que garantiza niveles de potencia seguros.

"También me di cuenta de que sería mejor apuntar y enfocar el haz de microondas en las áreas que probablemente se verían afectadas. Para hacer esto, reutilicé una técnica que desarrollé originalmente para cargar teléfonos móviles de forma inalámbrica".

Podilchak luego se conectó con el profesor Marc Desmulliez, un ingeniero colegiado y físico de la Universidad Heriot-Watt, quien previamente desarrolló un horno abierto alimentado por microondas.

Se demostró que este dispositivo permite la desactivación de coronavirus vivos (cepa 229E) a una temperatura relativamente baja de 60 grados centígrados en 30 segundos. Esta última parte de la investigación se llevó a cabo en colaboración con un grupo dirigido por el profesor Juergen Haas, experto en medicina de infecciones de la Escuela de Medicina de Edimburgo.

El profesor Marc Desmulliez de la Universidad Heriot-Watt dijo:"La belleza de esta nueva técnica es que las superficies esterilizadas no se degradan, lo cual fue uno de los desafíos clave que se encontraron con el uso de luz ultravioleta o técnicas de aerosol. El dispositivo de microondas resultante también puede ser portátil. , y esto significa que se puede aplicar en muchas otras aplicaciones más allá de las ambulancias y los quirófanos. Podría usarse para esterilizar mesas en restaurantes o limpiar mesas y asientos de trenes o aviones antes de dar la bienvenida a nuevos clientes".

El mayor desafío para el equipo fue demostrar si los haces de microondas golpeaban efectivamente las superficies y podían calentarlas a la temperatura adecuada.

El profesor Nico Bruns, especialista en polímeros de la Universidad de Strathclyde, explica:"Mi grupo usó proteínas de clara de huevo de gallina que se sabe que se desnaturalizan a 60 grados centígrados. Al observar que la solución se volvía blanca, pudimos demostrar que la temperatura correcta era la correcta". alcanzado para habilitar la desactivación de virus. Esto sería extremadamente útil para un operador del sistema propuesto".