Desinfecção de máscaras PFF2 empregando névoa de peróxido de hidrogênio ativada por plasma não-térmico

Abstract

Com mais de 600 mil mortes em maio de 2022 e consequências em todas as esferas da sociedade, o Brasil viveu a Pandemia da COVID-19 em condições extremas. Apesar da redução na proliferação do vírus devido ao aumento das taxas de vacinação, novas variantes surgem constantemente. Além disso, o mundo tem acompanhado a reinserção de doenças como varíola e o surgimento de superbactérias o que exige um monitoramento contínuo das medidas de controle de infecção. Na prática as diferenças econômicas e sociais entre países implica em fatores adicionais que dificultam esse controle como a falta de equipamentos de proteção as condições sanitárias, aspectos culturais, entre outros. A escassez de máscaras de proteção respiratória gerada pela crise sanitária da COVID-19 mobilizou a comunidade científica no estudo de alternativas de esterilização e reuso. Uma vez que os métodos convencionais apresentam limitações, estudou-se uma técnica de desinfecção de máscaras PFF2 através de névoa de peróxido de hidrogênio ativada por plasma nãotérmico. Um dispositivo projetado com gerador de névoa acoplado a uma câmara de desinfecção contendo um reator tubular de plasma de descarga de barreira dielétrica foi utilizado para as investigações. Observou-se um potencial de redução de 5,41 log-UFC/mL para cepas de Staphylococcus aureus, e 5,02 log UFC/mL para Escherichia coli expostas durante 30 minutos a névoa de H2O2 na concentração de 7,8%, ativada pelo plasma gerado por uma tensão de 10kV com 15kHz de frequência. Projeções matemáticas indicam uma redução de 99.9999% das bactérias com 33,3 e 35,6 min respectivamente. Estudos publicados previamente apontaram a possibilidade de exposição de até 10 ciclos de tratamento sem alteração das propriedades das máscaras com em condições operacionais mais agressivas que o presente estudo, estimando-se que o método híbrido seja uma potencial alternativa de desinfecção, após estudos complementares.

With more than 600,000 deaths in May 2022 and consequences in all spheres of society, Brazil experienced the COVID-19 Pandemic in extreme conditions. Despite the reduction in the proliferation of the virus due to the increase in vaccination rates, new variants are constantly emerging. In practice, the economic and social differences between countries imply additional factors that make this control difficult, such as the lack of equipment to protect sanitary conditions, cultural aspects, among others. The shortage of respiratory protection masks generated by the COVID-19 health crisis mobilized the scientific community in the study of sterilization and reuse alternatives. Since conventional methods have limitations, a technique for disinfecting FFP2 masks through nonthermal plasma activated hydrogen peroxide mist was studied. A device designed with a mist generator coupled to a disinfection chamber containing a dielectric barrier discharge plasma tubular reactor was used for the investigations. A reduction potential of 5.41 log10CFU/mL was observed for Staphylococcus aureus strains, and 5.02 log10CFU/mL for Escherichia coli exposed for 30 minutes to H2O2 mist at a concentration of 7.8%, activated by the plasma generated by a voltage of 10kV with a frequency of 15kHz. Mathematical projections indicate a 99.9999% reduction in bacteria with 33.3 and 35.6 min respectively. Previously published studies pointed to the possibility of exposure of up to 10 treatment cycles without changing the properties of the masks with more aggressive operating conditions than the present study, estimating that the hybrid method is a potential alternative for disinfection, after complementary studies.