Машина скорой помощи в супер-микроволновке: революция в дезинфекции

Сейчас во всем мире очистка машин скорой помощи и больничных палат проводится вручную с использованием химикатов. На одну машину тратится от получаса, то есть в течение этого времени она не ездит по вызовам — пока уборка не завершена, ее нельзя использовать. Новая технология поможет значительно сократить время на дезинфекцию и вернуть машину скорой помощи на линию буквально за 5 минут.

За время пандемии испытывались и другие способы очистки машин и больничных помещений — распыление аэрозолей с перекисью водорода, интенсивное УФ- и ИК-излучение и др. Все они ведут к повреждению поверхностей, с которыми используются, и к проблемам со здоровьем у тех, кто с этим работает.

Новый метод, разработанный шотландскими учеными, устраняет эти риски и имеет дополнительное  преимущество — значительно сокращается время, затрачиваемое на уборку, позволяя машине скорой помощи быстрее вернуться к работе и обрабатывать больше вызовов в течение дня. Оператор находится на безопасном расстоянии и не контактирует с загрязненными поверхностями.

Новая технология основана на использовании СВЧ-волн, решетчатых антенн, радиомаяков и жидкостной пленки. Ученые применили микроволновые лучи, которые испускались антеннами, похожими на используемые в мобильных телефонах.

Процесс основан на нанесении жидкой пленки на поверхность или объект, подлежащий стерилизации. Сигнал радиомаяка нужен для саморегулирования передаваемой мощности от антенны объекту. Антенны позволяют максимально точно направлять лучи. Как только жидкая пленка достигает необходимой температуры, стерилизацию можно считать завершенной. Этот процесс занимает 5 минут или меньше.

Также в ходе дополнительного эксперимента было доказано, что новое устройство позволяет дезактивировать некоторые живые вирусы, в том числе отдельные штаммы COVID-19, при относительно низкой температуре 60 °C за рекордные 30 секунд.

Сами авторы разработки отталкивались от опыта стерилизации детских бутылочек с помощью микроволновой печи — они решили масштабировать этот принцип для инфицированных поверхностей. Для определения необходимого расстояния между поверхностью и антенной требовались исследования при обеспечении безопасных уровней мощности. Также ученые использовали относительно новую разработку — микроволновую печь открытого типа, работающую без стенок и дверей.

Самой большой проблемой для ученых было доказательство того, что микроволновые лучи могут нагревать поверхности до нужной температуры. В итоге они использовали белки куриного яйца, которые, как известно, денатурируют при 60 °C. Смесь куриного яичного белка и фосфатно-солевого буфера при pH 7,4 помещали между двумя предметными стеклами для микроскопии, чтобы минимизировать быстрое испарение воды. Изменение цвета смеси с прозрачного на непрозрачный белый доказывало — достигнута нужная температура, чтобы  запустить деактивацию вируса.

Основное преимущество новой технологии заключается в том, что стерилизуемые поверхности не разрушаются, что было одной из ключевых проблем, возникающих при использовании УФ-излучения или аэрозольных методов. Полученное микроволновое устройство также может быть портативным, и это означает, что его можно применять не только для дезинфекции машин скорой помощи. медицинских инструментов и больничных палат. Например, его можно использовать для стерилизации обеденных столов в ресторанах, столов и сидений в поездах или самолетах и т.д.

Сейчас ученые ищут финансирование для производства рабочего устройства, которое можно будет установить в машинах скорой помощи для тестовой демонстрации.