Kan du mikroovne en ambulance? Ny teknik kan revolutionere, hvordan overflader desinficeres

Mikrobølgeingeniører, specialister i infektionssygdomme og polymerforskere fra University of Edinburgh, Heriot-Watt University og University of Strathclyde er gået sammen om at skabe en ny mikrobølgesteriliseringsmetode, der kan revolutionere måden, ambulancer og hospitaler bliver desinficeret på.

På nuværende tidspunkt udføres sterilisering manuelt med konventionelle teknikker, der bruger kemikalier. Det kan tage omkring 30 til 40 minutter at desinficere en enkelt ambulance.

I denne tid er ambulancen ude af drift, hvilket lægger et stigende pres på beredskabet i travle tider. Muligheden for den nye teknik kan drastisk reducere den tid, det tager at få en ambulance sikkert tilbage på vejen for at redde liv.

I de senere år er flere andre teknikker blevet foreslået til desinficering og sterilisering af overflader, lige fra hydrogenperoxidaerosoler til UV-bestråling og infrarød stråling. Disse teknikker har dog vist sig at nedbryde overflader over tid, eller at være skadelige for mennesker, hvis de er i umiddelbar nærhed. Dette har indtil videre begrænset deres langsigtede anvendelse.

I modsætning hertil fungerer den nye metode ved hjælp af elektromagnetiske bølger, antenner, sensorbeacons og et væskelag til hurtigt at opvarme og sterilisere overflader. Dens automatisering betyder, at en person nemt kan betjene systemet fra en sikker afstand i stedet for at røre forurenede overflader direkte under rengøring.

Udgivet i IEEE Journal of Electromagnetics, RF and Microwaves in Medicine and Biology , brugte undersøgelsen mikrobølgestråler fra antenner som dem, der findes i mobiltelefoner og indenlandske Wi-Fi-systemer. Antennerne tillader, at mikrobølgestrålingen kan rettes og fokuseres på de steder, hvor der er størst behov for den.

Det skotske hold blev ledet Dr. Symon Podilchak, professionel ingeniør og seniorlektor i radiofrekvensteknologi fra University of Edinburgh og en æreslektor ved Heriot-Watt University.

Han forklarede:"Jeg fik ideen for over et år siden, da jeg steriliserede sutteflasker til min nyfødte søn ved hjælp af en mikrobølgeovn. Det var, da COVID-19-pandemien lige startede i Storbritannien i begyndelsen af ​​2020.

"Jeg indså, at hvis flasker kunne steriliseres på blot et par minutter og var sikre for et nyfødt barn, så var det muligt at skalere teknikken til inficerede overflader. Der var imidlertid behov for betydelig forskning for at bestemme den relative afstand mellem overfladen og antennen og samtidig sikre sikre effektniveauer.

"Jeg fandt også ud af, at det ville være bedre at målrette og fokusere mikrobølgestrålen til de områder, der mest sandsynligt ville blive påvirket. For at gøre dette genbrugte jeg en teknik, som jeg oprindeligt udviklede til trådløs opladning af mobiltelefoner."

Podilchak kom derefter i forbindelse med professor Marc Desmulliez, en uddannet ingeniør og fysiker fra Heriot-Watt University, som tidligere har udviklet en mikrobølgedrevet, åben ovn.

Denne enhed viste sig at muliggøre deaktivering af levende coronavirus (stamme 229E) ved en relativt lav temperatur på 60 grader Celsius på 30 sekunder. Denne sidste del af forskningen blev udført i samarbejde med en gruppe ledet af professor Juergen Haas, en ekspert i infektionsmedicin ved Edinburgh Medical School.

Professor Marc Desmulliez fra Heriot-Watt University sagde:"Det skønne ved denne nye teknik er, at de overflader, der er steriliseret, ikke nedbrydes, hvilket var en af ​​de vigtigste udfordringer ved at bruge UV-lys eller aerosolteknikker. Den resulterende mikrobølgeanordning kan også være bærbar. , og det betyder, at den kan anvendes i flere andre applikationer ud over ambulancer og operationsstuer. Den kan bruges til at sterilisere middagsborde i restauranter eller rengøre tog- eller flyborde og sæder, inden man byder nye kunder velkommen."

Den største udfordring for holdet var at demonstrere, om mikrobølgestråler effektivt ramte overfladerne og kunne opvarme dem til den rigtige temperatur.

Professor Nico Bruns, en polymerspecialist fra University of Strathclyde forklarer:"Min gruppe brugte hønseæggehvideproteiner, der vides at denaturere ved 60 grader Celsius. Ved at se på opløsningen, der blev hvid, var vi i stand til at vise, at den rigtige temperatur var nået for at aktivere virus deaktivering. Dette ville være yderst nyttigt for en operatør af det foreslåede system."