Quizá el contagio fue en la oficina o en el metro, y posiblemente los virus responsables de la ola de gripe viajaron a través de los sistemas de ventilación. Pero hemos encontrado la manera de eliminar bacterias y virus antes de que se dispersen y contribuir a disminuir la propagación de enfermedades respiratorias en espacios cerrados.
Nuestra reciente investigación ha demostrado que utilizar partículas de óxidos de plata, cobre y zinc en filtros comerciales de bajo costo les otorga propiedades antivirales y antibacterianas: inactivan los virus en casi su totalidad e impiden el crecimiento de bacterias.
Protegernos de lo invisible
Toda la vida hemos escuchado los consejos sensatos de los médicos sobre cómo podemos evitar caer víctimas de la gripe: lavarse las manos, evitar tocarse la cara, cubrirse la nariz y la boca, etc. Y a pesar de que estos son buenos consejos que ayudan a minimizar el efecto de estos minúsculos villanos, muchas veces no es suficiente y nos toca enfrentarnos a ellos.
Los virus respiratorios se pueden propagar fácilmente a través de contacto directo, aerosoles o contacto con superficies infectadas. Un estudio publicado en 2020 y liderado por investigadores del Centro Nacional de Enfermedades Infecciosas y los Laboratorios Nacionales DSO de Singapur confirmó la presencia de SARS-CoV-2 en sitios como el picaporte, el lavamanos y los ventiladores de aire de un paciente infectado con el virus.
Por eso es muy buena la práctica que se extendió en tiempos de la covid-19 del uso de sustancias desinfectantes como alcohol o hipoclorito de sodio. De esta forma queda relativamente cubierta la transmisión por contacto, pero ¿qué ocurre con la calidad del aire que respiramos?
El foco de los sistemas de ventilación
Pensemos en lugares como el transporte público, escuelas, oficinas y gimnasios. Estos lugares pueden ser “incubadoras ideales” para potenciar infecciones respiratorias. Los centros hospitalarios pueden ser mucho más críticos ya que es allí donde hay más población vulnerable con posibilidades de enfermar.
En los espacios cerrados, los aerosoles generados al estornudar e incluso al hablar son una fuente de contagio. También en estos lugares hay sistemas de calefacción o aire acondicionado que, a pesar del filtrado, propagan los virus y son nidos de bacterias. Es justo en este escenario donde los materiales desempeñan un papel importante para atenuar la expansión de microorganismos en las superficies y en el aire.
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Los materiales mágicos
La filtración es uno de los métodos más comúnmente utilizados para garantizar la calidad del aire en espacios cerrados. Los filtros son eficaces para capturar partículas de diferentes tamaños y tener un ambiente mas limpio. Sin embargo, después de un uso a largo plazo, en los filtros no tratados pueden acumularse e incluso prosperar microorganismos perjudiciales para la salud humana, como esporas de hongos y bacterias.
Durante las últimas dos décadas, se han detectado esporas de varias especies bacterianas en tales ambientes, incluidas Propionibacterium, Staphylococcus y Legionella . También se han identificado diversas especies de hongos perjudiciales, como Aspergillus, Penicillium y Cladosporium.
Pero ¿qué tal si tuviéramos la opción no solo de filtrar partículas sino también de destruir posibles microorganismos?
Destruir virus y bacterias antes de que se propaguen
El proceso de filtrado en aires acondicionados es una barrera física que en algunos casos es capaz de retener bacterias del orden de micras. Los virus son mucho más pequeños (nanómetros o menos) y pueden pasar de largo más fácilmente. Pero nuestro trabajo no se centró solo en retenerlos, el objetivo era eliminarlos.
Esa fue la motivación principal del estudio recientemente publicado, liderado por investigadores del Instituto IMDEA Materiales en colaboración con científicos del Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Respiratorias (CIBERES) y la Universidad Rey Juan Carlos en Madrid, España.
Plata, zinc y cobre
La tabla periódica está llena de materiales mágicos con diferentes propiedades, y algunos metales como la plata, el cobre y el zinc tienen propiedades especiales que pueden destruir microorganismos mediante diferentes mecanismos.
Así, nuestro estudio se basó en un novedoso proceso: inmovilizamos partículas de óxidos de plata, cobre y zinc en filtros comerciales de bajo costo. Y conseguimos otorgarles propiedades antivirales y antibacterianas. Una vez que virus y bacterias entran al sistema no quedan solo atrapados sino que son inactivados o eliminados.
En el resultado más prometedor, encontramos que tanto los compuestos de plata como de cobre mostraron una actividad antiviral total (superior al 99 %). Y el extracto del filtro de plata también demostró una prevención completa del crecimiento de bacterias, durante el período de incubación de 24 horas medido por el estudio.
Para simplificar el funcionamiento del sistema, pensemos en una persona que estornuda y produce pequeñas gotitas con el virus. Si el virus es capturado por el sistema de ventilación, al pasar por el sistema de filtración se encontrará con nuestras partículas que, por contacto, lo inactivan. De este modo no se pueden reproducir más y no siguen viajando en el ambiente.
El desarrollo en materiales ofrece una amplia variedad de mejoras industriales, de energía y para la salud. Nuestro estudio es sólo un ejemplo entre muchos de los avances en ciencia para crear un entorno más saludable.