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La pandémie COVID-19 incite les concepteurs à réinventer l’EPI, à le rendre plus efficace et plus accessible – Actualités technologiques, !

En mars, alors que les cas de Covid-19 augmentaient et que les fournitures de masques de protection N95 diminuaient à l’hôpital de Bay Area où travaille son beau-frère, Megan Duong a lancé une recherche locale de N95. Avec sa belle-sœur, Sabrina Paseman, Duong a enrôlé des volontaires et a retrouvé 7 000 masques – à peine assez pour couvrir les besoins de deux hôpitaux pendant une journée. «Nous savions simplement que ce n’était pas une solution évolutive», a déclaré Duong.

Ainsi, Duong et Paseman, tous deux anciens employés d’Apple, ont décidé d’inventer un nouvel outil qui, espéraient-ils, rendrait les technologies de masques disponibles plus efficaces et accessibles.

Ils n’étaient pas les seuls inventeurs à tenter de répondre à une demande soudaine et massive d’équipements de protection individuelle ou d’EPI. Les experts disent que les EPI comme les masques sont essentiels pour ralentir la propagation du Covid-19. Mais pendant une grande partie de la pandémie, les EPI de haute qualité ont été rares pour le personnel médical. Pendant ce temps, les EPI mis à la disposition du public ont été qualité variable, les utilisateurs se plaignant que les masques en tissu bon marché, bien que largement disponibles et recommandés par les agences de santé publique, sont inconfortables, entravent les interactions sociales et ont une efficacité limitée.

Ces problèmes ont suscité de nouvelles innovations, car les inventeurs s’efforcent de rendre les EPI moins chers, plus sûrs, plus confortables et plus accessibles – et, dans de nombreux cas, peuvent voir des opportunités de réaliser des bénéfices en le faisant. Déjà, certains nouveaux designs ont gagné les éloges des experts. Beaucoup d’autres n’ont pas encore démontré qu’ils étaient plus efficaces qu’un masque en tissu standard.

«Ce qui m’inquiète, c’est que les gens vont dépenser beaucoup d’argent en raison du battage médiatique, ce qui ne leur offrira aucune protection supplémentaire ni à personne d’autre», a déclaré Gary Garber, un spécialiste des maladies infectieuses qui travaille également avec Santé publique Ontario au Canada. .

Sur des sites de financement participatif comme Kickstarter et IndieGoGo, les inventeurs ont collecté des millions de dollars pour de nouveaux modèles de masques faciaux, de gants et d’autres EPI. Les laboratoires d’ingénierie universitaires se sont tournés vers la fabrication de masques et d’écrans faciaux. Les résultats vont de l’intelligent à l’extraordinaire. Il est désormais possible de trouver des startups qui financent ou vendent un antimicrobien plaqué argent gant, une masque caché dans le bord d’un chapeau, et un protecteur bulle qui couvre l’utilisateur de la tête à la poitrine. (Les trois modèles ont permis de collecter des milliers de dollars sur les sites de financement participatif).

D’autres inventions comprennent une impression 3D masque qui est adapté au visage de chaque individu grâce à l’intelligence artificielle, et un dispositif en plastique qui permet aux gens de faire le plein d’essence sans toucher la pompe. Les tentatives de création de masques transparents, qui facilitent la communication pour les personnes qui lisent sur les lèvres, sont antérieures à la pandémie, mais ont connu une intérêt et investissement.

iMASC peut être réutilisé car il possède des filtres qui peuvent être stérilisés à la machine ou par essuyage. Crédit d’image: BMJ Open / Byrne et. Al.

Certains modèles sont issus d’une longue expérience. Avant l’arrivée de Covid-19, James Byrne, radio-oncologue au Brigham and Women’s Hospital et chercheur postdoctoral au MIT, avait l’habitude d’utiliser un N95 pour voir un patient, puis, dit-il, de le «jeter à la poubelle». Byrne et plusieurs collègues se sont maintenant tournés vers la conception d’un masque qui, comme le respirateur N95, peut filtrer 95% des particules en suspension dans l’air – mais qui est plus facile et plus économique à réutiliser.

Leur système moulé par injection, autoclavable, évolutif et conformable (iMASC) prototype est fait de caoutchouc de silicone transparent et possède deux filtres circulaires situés près de la bouche. Dans un test récent, conformément aux normes de sécurité gouvernementales, les chercheurs ont pulvérisé 20 participants portant l’iMASC avec de la saccharine en aérosol, un produit chimique au goût sucré. Si les participants pouvaient goûter la saccharine à tout moment, le test d’ajustement a échoué. Tous ont réussi, et 95% des participants ont évalué la respirabilité de l’iMASC comme excellente ou bonne.

L’équipe est toujours en train d’effectuer des tests plus approfondis sur l’efficacité de la filtration et la respirabilité de différents matériaux filtrants. Et ils doivent encore déterminer comment les masques fonctionnent pendant un port prolongé.

L’iMASC est destiné aux agents de santé, et les Centers for Disease Control and Prevention (CDC) ne recommander que le grand public porte des masques N95. Mais il existe toujours une demande pour une protection de meilleure qualité – ou du moins des masques qui prétendent être une protection de meilleure qualité – ainsi que des masques qui résolvent les problèmes de base de confort et d’ajustement.

Certains masques prétendant résoudre ces problèmes ont été des blockbusters. Depuis le 25 juin, l’UVMask de UM Systems, une société d’optique et de biotechnologie basée au Colorado et filiale de Measure Inc., a levé plus de 3 millions de dollars sur des plateformes de financement participatif. L’air entrant dans le masque passe à travers un filtre remplaçable équivalent N95, puis pénètre dans un «vortex stérile» où il est traité avec de la lumière UV-C, qui peut inactiver les virus en endommageant leur matériel génétique. Sans les remises de la campagne en cours, le produit coûtera 249 $. (Le masque comprend des piles, un chargeur et 10 filtres; les filtres jetables supplémentaires doivent être achetés séparément).

Selon une installation de test en Chine accrédité par le système européen de certification d’inspection des tests, le vortex stérile est capable de tuer plus de 99,99% des bactéries sur une période de trois secondes. Boz Zou, co-fondateur et PDG d’UM Systems, déclare que la société prévoit également de tester l’appareil sur l’inactivation des virus. Le masque, dit-il, sera «absolument» meilleur qu’un N95.

Cependant, le masque n’a pas encore été testé par le National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH), une agence fédérale américaine, pour confirmer cette affirmation. La page UVMask IndieGoGo ne prétend pas que le masque protégera spécifiquement les utilisateurs de Covid-19, ni même mentionnera Covid-19 du tout.

D’autres campagnes de financement participatif sont axées sur l’amélioration de la technologie existante. Presque immédiatement après la recherche futile de Duong et Paseman pour les N95, Paseman, un ingénieur, a commencé à développer le prototype Essential Mask Brace. L’attelle de masque est conçue pour rendre les masques chirurgicaux standard plus efficaces en améliorant leur ajustement contre le visage. Au coût de 15 $ par appareil dentaire, selon la campagne Kickstarter, il est plus abordable que la plupart des autres technologies de masque émergentes. La campagne a permis de recueillir plus de 1,10 000 $ à ce jour de 1 820 donateurs.

«Si vous regardez les données, les personnes les plus touchées [by] la pandémie sont des communautés à faible revenu », a déclaré Duong. «Ils ne peuvent pas se permettre un masque à 100 $. Et donc, si vous voulez trouver une solution pour vraiment, comme ce que nous disons, aplatir la courbe, vous devez trouver quelque chose qui soit accessible, évolutif et abordable. « 

Après avoir testé quelques versions différentes de l’attelle (y compris des tests en crowdsourcing) et affiné la conception sur impression 3D des modèles des visages de NIOSH, l’équipe dit qu’ils étendent les tests humains sur la dernière itération de l’attelle. Mais Paseman a déclaré qu’il était difficile de faire tester les masques réels pour la filtration, car les laboratoires gouvernementaux sont débordés de demandes.

Mark Rupp, chef de la division des maladies infectieuses du centre médical de l’Université du Nebraska, a déclaré qu’un dispositif pour améliorer l’ajustement du masque est une excellente idée. «Les masques multicouches fonctionnent, et ils fonctionnent mieux s’ils s’adaptent parfaitement au visage.»

D’autres designers – dont l’inventeur Alice Min Soo Chun, fondatrice et PDG de la startup SEEUS95 Inc. – s’inquiètent de la quantité de déchets générés par les masques et respirateurs actuels. le SEEUS95 mask est commercialisé comme une «alternative radicale au N95 traditionnel» et a recueilli plus de 211 000 $ auprès de 2 152 donateurs sur Kickstarter. Le SEEUS95 est fait de silicone transparent, utilise des «biofiltres propriétaires N95» et se fixe au visage avec une «couche de thérapie cutanée» collante qui produit censément un joint étanche à l’air.

Les biofiltres sont composés de fibres de bambou, de soie, d’argent et de carbone. Bien que la page Kickstarter ait un tampon revendiquant un «laboratoire MIT + filtre testé par l’AFFOA», Chun a déclaré que les tests sont toujours en cours et qu’il n’y a pas encore de données disponibles. Les graphiques d’efficacité de filtration sur la page Kickstarter proviennent d’un papier qui a testé l’efficacité de filtration de tissus courants comme le coton, la soie et la mousseline de soie, et non à partir de tests sur les biofiltres eux-mêmes.

La vision de l’entreprise, selon sa page Kickstarter, est «d’utiliser des matériaux durables et d’aider la planète». Mais, a déclaré Chun, les biofiltres ne sont ni recyclables ni compostables, même si elle a noté qu’ils sont biodégradables, et quand «ils vont dans une décharge, ils retournent simplement à la terre». Lorsqu’on lui a demandé combien de temps il faudrait aux filtres pour se décomposer, Chun a répondu: « Ils font déjà partie de Dame Nature. »

L’équipe n’a encore effectué aucun test pour garantir un ajustement parfait du visage. Au lieu de cela, ils démontrent que la couche collante qui adhère au visage garde «la peau protégée, hydratée, saine et lisse» en montrant le matériau appliqué sur une banane.

Rupp a déclaré que, bien que les masques clairs soient bénéfiques pour les personnes qui lisent sur les lèvres, il est sceptique quant à la faisabilité du SEEUS95. «S’ils contiennent vraiment du plastique transparent et une très petite zone à travers laquelle vous respirez, il me semble que cela va être associé à des difficultés respiratoires», a-t-il déclaré.

Tous les professionnels de la santé ne sont pas convaincus que le grand public a besoin d’une meilleure technologie de masque, plutôt que simplement d’une meilleure éducation sur la façon d’utiliser les masques existants. Garber a déclaré qu’une mauvaise utilisation était toujours un problème. Pour que l’EPI soit le plus efficace, a-t-il déclaré, il est essentiel que les gens se lavent les mains avant de mettre et de retirer le masque et d’éviter d’ajuster le masque ou de toucher leur visage avec des mains potentiellement contaminées.

Néanmoins, Nicole Greeson, directrice de l’hygiène et de la sécurité au travail à l’Université Duke, a déclaré que, parallèlement à des mesures efficaces de distanciation sociale et à l’hygiène des mains, une technologie de masque améliorée pourrait avoir des avantages. Des masques offrant une protection plus personnelle et empêchant mieux les personnes infectées de propager le virus aideraient-ils à gérer la pandémie? «Absolument», dit-elle.

Hannah Thomasy est une rédactrice scientifique indépendante qui partage son temps entre Toronto et Seattle. Son travail a été publié dans Hakai Magazine, OneZero et NPR.

Cet article a été initialement publié le Undark. Lis le article original.

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