Ученые повысили барьерные свойства медицинских масок в 20 раз

7 апреля отмечается Всемирный день здоровья. В 2021 году он посвящен теме борьбы с распространением коронавирусной инфекции. Ученые Пермского Политеха с коллегами из ПГФА разработали маски с повышенными барьерными свойствами. Они нанесли на защитные средства 10-процентный раствор эфирного масла сибирской пихты, которое обладает выраженными антимикробными, противогрибковыми и антивирусными свойствами. Это позволило улучшить барьерные свойства масок в 20 раз. По словам биотехнологов, их можно использовать для профилактики осложнений после перенесенных вирусных заболеваний, в том числе COVID-19.

Ученые уже запатентовали разработку. Они также опубликовали результаты исследований в журнале «Химия растительного сырья». 

– Увеличение числа заболеваний верхних дыхательных путей ставит перед медициной задачу разработки таких средств индивидуальной защиты, которые предотвратят поступление в организм бактерий и вирусов. Поэтому мы разработали маски, одновременно обладающие повышенными барьерными и антимикробными свойствами. Их можно применять для профилактики заражения в период эпидемий острых респираторных заболеваний. Антимикробные свойства масок позволяют использовать их и для профилактики осложнений после перенесенных вирусных заболеваний, в том числе COVID-19, – рассказывает младший научный сотрудник лаборатории рационального природопользования и природоподобных технологий, сотрудник Научно-образовательного центра прикладных химико-биологических исследований Пермского Политеха Екатерина Яковлева.

За основу ученые взяли аптечную медицинскую антибактериальную маску для индивидуальной защиты органов дыхания от инфекций, которые передаются воздушно-капельным путем, в том числе микобактерий туберкулеза. Ученые нанесли на маску 10%-й спиртовой раствор эфирного масла пихты, который получили из хвои сибирской пихты методом водно-паровой экстракции. Вещество нанесли на наружный слой маски в количестве 0,5 мл на одну маску. 

По словам ученых Пермского Политеха, пихтовое масло практически нетоксично. В его состав входят камфен, борнеол, борнилацетат, альфа- и бета-пинен, дипентен – всего более 35 биологически активных веществ, а также смолы, аскорбиновая, абиетиновая и неоабиетиновая кислоты, витамин Е, дубильные вещества и фитонциды. 

Барьерные функции исследователи изучили с помощью оценки микробной обсемененности масок. В испытаниях приняли участие волонтеры, которые носили защитные средства с нанесенным раствором пихтового масла в течение 3 часов. Затем ученые приложили центральную часть масок к поверхности питательной среды (LB-агара) в чашках Петри на 10-15 секунд и выдержали чашки при температуре 37 °С. После этого биотехнологи оценили размер колоний бактерий на наружной и внутренней поверхности масок спустя 24, 48 и 72 часа. Барьерные свойства маски оказались на 1913% выше, то есть в 20 раз больше, чем у аналогов.

По словам ученых, повышение барьерных функций масок, обработанных антимикробными средствами, было выявлено впервые. 

– Мы установили, что пихтовое масло обладает и антигипоксическими свойствами. Его можно использовать людям с заболеваниями, которые сопровождаются кислородной недостаточностью, например, ишемической болезнью сердца и воспалительными заболеваниями верхних дыхательных путей. Помимо масок и повязок, вещество перспективно для применения в ингаляторах и концентраторах кислорода, – объясняет исследовательница.

Информация и фото предоставлены пресс-службой Пермского Политеха