En la incesante batalla contra los virus transmitidos por el aire, los investigadores han desarrollado un nuevo recubrimiento en aerosol para mejorar la eficacia antiviral de los equipos de protección personal, en particular las mascarillas. El estudio se publica en la revista ACS Applied Nano Materials. .
El óxido de grafeno (GO) posee propiedades antivirales inherentes debido a su estructura química única, que puede servir para hacer que los virus no sean infecciosos y, al mismo tiempo, prohibir la replicación y propagación viral.
Es importante destacar que la integración del recubrimiento en aerosol GO en las últimas investigaciones también demostró que no tiene ningún efecto negativo en la integridad estructural o la permeabilidad al aire del textil, lo que garantiza comodidad y transpirabilidad para el usuario.
"Las propiedades antivirales del GO en soluciones han sido demostradas previamente", explica la investigadora de IMDEA Materiales Jimena de la Vega, una de las autoras del estudio.
"Sin embargo, esta es la primera vez que una solución antiviral GO se integra directamente en un tejido biodegradable para crear un material más eficaz y respetuoso con el medio ambiente para las mascarillas faciales".
"Los poros del tejido que hemos utilizado para estas mascarillas también son más pequeños que el tamaño de las gotitas virales. Eso significa que evitan que el usuario las inhale, mientras que la transpirabilidad de la mascarilla no se ve afectada".
Los equipos de protección personal se han convertido en una herramienta indispensable para mitigar la propagación de enfermedades infecciosas, especialmente tras la pandemia de COVID-19. Los virus transmitidos por el aire representan una amenaza persistente para la salud pública, con el potencial de precipitar brotes futuros.
Las mascarillas faciales tradicionales se basan principalmente en mecanismos de filtración para interceptar partículas en el aire. Sin embargo, su eficacia puede reforzarse significativamente integrando recubrimientos antivirales, inhibiendo así la replicación y transmisión viral.
La incorporación de partículas GO en el tejido de la máscara también eleva el ángulo de contacto del agua del tejido, lo que potencialmente frustra la infiltración de gotas cargadas de agentes infecciosos.
El equipo de investigación detrás del estudio incluye al Dr. Antonio Vázquez-López y los Profs. Silvia Prolongo e Ignacio Collado de la Universidad Rey Juan Carlos (URJC), Profs. Pedro Prádanos y Francisco Javier Carmona (Universidad de Valladolid [UVa]), y Jimena de la Vega y Prof. Dr. De-Yi Wang de IMDEA Materiales.
El Dr. Vázquez-López, ex investigador de IMDEA Materiales, dijo que había encontrado inspiración para este avance en la práctica común de utilizar cenizas de madera como pesticida para proteger los cultivos.
"Si bien la eficacia de esta práctica es en parte un mito, a partir de ahí se me ocurrió la idea de utilizar materiales carbonosos por sus cualidades antibacterianas y antivirales", explicó. "Lo ideal sería que estos materiales fueran abundantes y no tóxicos."
"GO fue uno de los varios aditivos con estas propiedades que se probaron durante esta investigación y fue uno de los más fáciles de usar. Sin embargo, la dispersión de GO puede ser bastante difícil. Afortunadamente, pudimos trabajar con la empresa española Antolin, que tiene experiencia. en proporcionar GO en suspensión de agua, lo que simplificó enormemente el proceso."
"Existen investigaciones sobre el uso de grafeno o nanotubos de carbono para recubrimientos antivirales, pero hasta donde yo sé, nada relacionado con el uso de GO, y ciertamente no se combina con un tejido reciclable a base de PLA".
La utilización de un material ambientalmente sustentable como el PLA subraya el compromiso de abordar no solo los problemas de salud pública en la producción de mascarillas, sino también los desafíos de sustentabilidad ambiental.
Mientras tanto, el Dr. Vázquez-López también confía en la potencial escalabilidad del proceso de fabricación de la mascarilla antiviral mejorada.
"Uno de mis objetivos con esta investigación era poder automatizar al máximo el proceso para agilizar su fabricación", afirmó. "Es fácil trabajar con una solución GO dispersada en agua y se puede aplicar fácilmente al material a nivel industrial".
Más información: Antonio Vázquez-López et al, Mascarilla facial a base de óxido de grafeno/ácido poliláctico para combatir el H3N2:una estrategia contra la gripe, Nanomateriales aplicados ACS (2024). DOI:10.1021/acsanm.4c00183
Proporcionado por IMDEA Materiales
