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Saúde

Com mais ciência, máscaras diagnosticam e até eliminam vírus

*Artigo escrito por Guilherme S. Hummel, coordenador científico da 1.ª Digital Journey by Hospitalar

Máscaras faciais são artefatos de proteção viral. Ok, até aí todos já sabemos e usamos (nem todos). Seria difícil acreditar que a ciência e a tecnologia não transformariam esse insumo em algo mais do que uma simples ‘barreira de proteção antiviral’. Cientistas, químicos, biólogos, designs e engenheiros estão criando uma nova geração de máscaras que incluem outras funcionalidades, como diagnóstico e até a eliminação do vírus. Essa eclosão é a geração ‘Máscara 2’. No fundo está acontecendo aquilo que já se desconfiava há meses: ‘a máscara não vai sair de nossos rostos tão cedo’, podendo levar anos até se mostrarem desnecessárias. Nesse sentido, a máscara inteligente está chegando e em alguns meses quando alguém espirrar do seu lado sua máscara poderá, por exemplo, “esterilizar o ar antes de você respirá-lo”.

A Máscara 2.0 chega com maior apoio da ciência e da tecnologia. Christopher Sulmonte, gerente de projetos da unidade de biocontenção da Johns Hopkins Medicine, reflete essa próxima geração de EPIs faciais: “Estou entusiasmado com a maior atenção dada às máscaras. Assim que vermos como funcionam, começaremos a perceber quais delas farão mais sentido”.

Embora a vacina contra o coronavírus esteja  amplamente disponível nos EUA, o CDC insiste veementemente na continuidade do uso das máscaras. Na realidade, o que ocorre é que saímos da fase investigatória e regulatória das máscaras que já estavam no mercado (como a N95) para a fase de novos desenvolvimentos a luz do conhecimento adquirido com meses de convivência com o coronavírus.

Espanto nas pesquisas

Uma constatação definitiva veio dos pesquisadores da University of Massachusetts Lowell e da California Baptist University, que examinaram o uso da ‘máscara cirúrgica’ (três camadas) no ‘fluxo de ar inspiratório’ (efeito de inalação e deposição de partículas ambientais nas vias respiratórias superiores). O estudo, publicado em dezembro de 2020 na Physics of Fluids, mostrou que a ‘eficácia na redução da carga viral no fluxo respiratório não estava clara’. O trabalho tinha como objetivo avaliar quantitativamente a diferença da deposição de aerossóis nas vias aéreas superiores com e sem máscara.

A descoberta causou constrangimento científico por descobrir que o uso da máscara pode ‘distorcer significativamente’ o fluxo e a aerodinâmica do ar perto do rosto, o que altera a inalabilidade das partículas ambientais em comparação a não usar uma máscara.  Além disso, a pesquisa relatou que usar máscaras em ambientes de “ar livre” e que tenham baixa eficiência de filtragem (menos de 30%), pode ser pior do que não as usar. O espanto foi grande e a partir dessa análise outras se seguiram, deixando claro que deveria haver mais ciência no desenvolvimento de uma nova geração de produtos mais qualificados e menos fashionistas.

Além disso, o usuário se viu diante de uma enorme confusão de marcas, modelos, tecnologias, tipologias e “pontuações de eficiência” sem qualquer ângulo científico. “É quase como o Velho Oeste. Não há benchmarks. Precisamos harmonizar os padrões para que possamos comparar uma máscara com outra”, explicou Albert Ko, professor e chefe do departamento de epidemiologia da Yale School of Public Health.

Já Ana Rule, professora da Johns Hopkins School of Public Health, mostrou o quanto vem sendo feito desde o final de 2020: “Estamos vendo inovações que tornarão o uso de máscaras mais seguro e ecologicamente correto”. Ela comemora uma maior reutilização e a adição de sensores nas máscaras, embora seja cética em relação aos ‘revestimentos antimicrobianos’. Explica: “Se você tiver um revestimento em sua máscara, mas houver uma lacuna ao redor do nariz ou da boca, as partículas de vírus vão entrar por ali. As gotículas de aerossol seguem o caminho de menor resistência”.

Baile de máscaras

Outra questão interessante após um ano no “baile de máscaras” é que, em geral, elas contêm derivados de plástico, gerando milhões de toneladas de resíduos para o ambiente em um curto espaço de tempo. Segundo o estudo “Environmental challenges induced by extensive use of face masks during COVID-19: A review and potential solutions”, a demanda doméstica de máscaras no Reino Unido já é superior a 24 bilhões ao ano, sendo que só o Japão precisa de 600 milhões máscaras faciais por mês. Realizada entre julho e agosto de 2020 com indivíduos da Austrália, América, Reino Unido, Cingapura, Sri Lanka e Índia, a pesquisa mostrou que devido a pandemia, 80% das pessoas sempre estão usando máscaras.

Assim, a ideia de que “só alguns usam máscara” pode ser verdade em alguns países emergentes (ou negligentes), mas nos países citados no estudo a grande maioria utiliza e continuará utilizando os artefatos faciais, gerando milhões de toneladas de resíduos “descartáveis”. Esse é o paradoxo a ser resolvido pela ciência: ‘máscaras salvam, mas também adicionam enormes quantidades de resíduos ambientais’.

Por esses e outros motivos, as máscaras estão cada vez mais cercadas de cientificidade. Nos EUA, por exemplo, o Nationwide Institute for Occupational Security and Well Being (NIOSH) desenvolve um novo tipo de máscara que permanece eficaz por muito mais tempo devido a sua resistência a seguidas esterilizações por calor ou por álcool isopropílico. Outra equipe científica, desta vez do Massachusetts Institute of Technology (MIT), liderada pelo professor e pesquisador Giovanni Traverso, desenvolve EPIs faciais transparentes e de silicone, com filtros N95 descartáveis. Elas possuem ‘sensores que fornecem feedback sobre o ajuste e a funcionalidade’, contendo um revestimento sensível ao calor no perímetro da máscara indicando o melhor ajuste à pele (mudando a cor a cada ajuste). O estudo completo foi publicado na ACS Pharmacology and Translational.

“A máscara também precisa destruir o vírus”

Michael Strano, também professor no MIT, está na fase final de outro artefato facial projetado para ‘matar o vírus’. “A filtragem tem o seu lugar, mas a máscara também precisa destruir o vírus”, explica Strano. Seu design incorpora uma malha de cobre aquecida (160 graus) que captura e desativa o vírus. Um isolamento de neoprene e um refrigerador termoelétrico garantem que o ar inalado seja confortável para respirar. “Você realmente respira ar medicamente esterilizado”, completa ele. Os testes estão em franca evolução, sendo a pesquisa aceita para publicação no AIChE Journal. Já a máscara da Medi-Immune, empresa sediada no Reino Unido, também pretende eliminar o vírus, mas utiliza luz UVC para esterilizar o ar.

Por outro lado, começam a surgir as máscaras de diagnóstico, que coletam evidências de infecção nas expirações do usuário. Pesquisadores do Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering, da Harvard University, descobriram como integrar um “teste de diagnóstico da Covid-19 liofilizado em uma máscara facial”. O teste, embutido à máscara, reage com a expiração do ar detectando a presença de RNA Sars-CoV-2, gerando resultados diagnósticos em 90 minutos ou menos. O custo de produção deve chegar por volta de US$ 5, podendo também ser usado em outras doenças e variantes da Covid (ainda aguarda aprovação pelo FDA).

Outro artefato facial de diagnóstico vem sendo desenvolvido pelo College of California (San Diego), sendo a pesquisa liderada por seu professor de nanoengenharia, Jesse Jokerst. O teste-diagnostico também é embutido em um adesivo que pode ser aplicado em qualquer máscara. Ao contrário do teste do Wyss Institute (que identifica o RNA do SARS-CoV-2), esse identifica a presença de uma protease produzida no corpo durante a infecção por Covid-19.

Medidas padrão + sem máscaras = Surto de casos em Victoria

Talvez o estudo mais recente sobre o impacto das máscaras na redução pandêmica, foi realizado na Austrália, denominado “The Impact of Universal Mask Use on SARS-COV-2 in Victoria, Australia on the Epidemic Trajectory of COVID-19”, sendo publicado em 21 de abril último. Foi baseado num lockdown de 6 semanas realizado em Victoria (de junho a outubro de 2020), utilizando as medidas padrão, mas sem máscaras. Os australianos conhecem os resultados: um grande ressurgimento do surto após o levantamento das restrições. A pesquisa mostrou que o uso da máscara pode reduzir substancialmente o tamanho da epidemia, com maior impacto se pelo menos 50% das pessoas a utilizarem. O estudo de Victoria, produzido por várias entidades internacionais, mostrou que sem máscara o bloqueio de 6 semanas resultou em 67.636 casos e 120 mortes. Mas, se a máscara tivesse sido obrigatória um mês antes, com adesão de 70% dos indivíduos locais, teria havido somente 7.961 casos e 42 mortes.

Pensar que os artefatos faciais se tornarão ‘atravancos pouco discretos, pesados e caros’ é tolice. A nanotecnologia, a sensorização e a inteligência artificial devem reduzir tudo isso a equipamentos uteis e extremamente baratos. Quando os óculos surgiram no Oriente (China) e depois no Ocidente (idade média) também havia inúmeras resistências. “Como é possível imaginar que o homem usará esse pedaço de vidro pesado no nariz, isso é totalmente ridículo”, escreveu o Dr. Georg Bartisch (1535-1607), um dos pioneiros e mais respeitados representantes da medicina oftálmica (naquela época em seus primórdios). Quando os primeiros aparelhos de telefonia móvel surgiram, há pouco mais de três décadas, eram caríssimos, pesados, cuja boa conexão era uma loteria. Hoje, eles são utilizados por mais de 5 bilhões de pessoas ao redor do mundo (67% da população global). O mesmo ocorrerá com a máscara facial, que é hoje o nosso melhor ‘passaporte’ para chegar ao dia seguinte.

Este artigo foi feito por NewVoice

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