Un nuevo método de esterilización por microondas podría revolucionar la forma en que se desinfectan superficies vitales como las ambulancias y los hospitales. En la actualidad, la esterilización se realiza de forma manual con técnicas convencionales que utilizan productos químicos. Entre otros inconvenientes, esto puede llevar de 30 a 40 minutos para desinfectar una sola ambulancia. Durante este tiempo, la ambulancia está fuera de servicio, lo que aumenta la presión sobre los servicios de emergencia durante las horas punta. La posibilidad de la nueva técnica podría reducir drásticamente el tiempo que lleva hacer que una ambulancia vuelva a la carretera de manera segura para salvar vidas.
Una visión multidisciplinar del uso de las microondas
Ingenieros de microondas, especialistas en enfermedades infecciosas y científicos de polímeros de la Universidad de Edimburgo, la Universidad Heriot-Watt y la Universidad de Strathclyde se han unido para crear este sistema de desinfección por microondas.
Hasta ahora se han propuesto otras técnicas para desinfectar y esterilizar superficies, que van desde aerosoles de peróxido de hidrógeno hasta irradiación UV y radiación infrarroja.
Sin embargo, se ha demostrado que estas técnicas degradan las superficies con el tiempo o que son dañinas para los seres humanos si están muy cerca. Hasta ahora, esto ha limitado su aplicación a largo plazo.
Por el contrario, el nuevo método funciona utilizando ondas electromagnéticas, antenas, balizas sensoras y una capa líquida para calentar y esterilizar rápidamente las superficies. Su automatización significa que una persona puede operar fácilmente el sistema desde una distancia segura en lugar de tocar superficies contaminadas directamente durante la limpieza.
Publicado en el IEEE Journal of Electromagnetics, RF and Microwaves in Medicine and Biology, el estudio utilizó haces de microondas que emanan de antenas como las que se encuentran en los teléfonos inteligentes móviles y los sistemas Wi-Fi domésticos.
Las antenas permiten que la radiación de microondas se dirija y se enfoque en los lugares donde más se necesita.
El equipo escocés estuvo dirigido por el Dr. Symon Podilchak, ingeniero profesional y profesor titular de tecnología de radiofrecuencia de la Universidad de Edimburgo y profesor asociado honorario en la Universidad Heriot-Watt.
Podilchack explicó: “Tuve la idea hace más de un año cuando esterilizaba biberones para mi hijo recién nacido usando un horno microondas. Fue cuando la pandemia de COVID-19 recién comenzaba en el Reino Unido a principios de 2020″.
“Me di cuenta de que si los biberones se podían esterilizar en solo unos minutos y eran seguros para un niño recién nacido, entonces era posible escalar la técnica para superficies infectadas. Sin embargo, se requirió una investigación significativa para determinar la distancia relativa entre la superficie y la antena al tiempo que se garantizaban niveles de potencia seguros.
“También me di cuenta de que sería mejor apuntar y enfocar el haz de microondas en las áreas con más probabilidades de verse afectadas. Para hacer esto, reutilicé una técnica que desarrollé originalmente para cargar teléfonos móviles de forma inalámbrica «.
Podilchak se conectó con el profesor Marc Desmulliez, un ingeniero y físico colegiado de la Universidad Heriot-Watt que previamente desarrolló un horno de microondas de extremo abierto.
Posible aplicación del enfoque de esterilización remota para ambulancias, dispositivos médicos y otros posibles activos clínicos. ©Heriot-Watt University
Desinfectar hospitales y ambulancias del coronavirus con microondas
Se demostró que este dispositivo permite la desactivación del coronavirus vivo (cepa 229E) a una temperatura relativamente baja de 60 ° C en 30 segundos. Esta última parte de la investigación se llevó a cabo en colaboración con un grupo dirigido por el profesor Juergen Haas, experto en Medicina de Infecciones de la Escuela de Medicina de Edimburgo.
El profesor Marc Desmulliez de la Universidad Heriot-Watt dijo: “La belleza de esta nueva técnica es que las superficies esterilizadas no se degradan, lo cual fue uno de los desafíos clave que se encontraron al usar la luz ultravioleta o las técnicas de aerosol. El dispositivo de microondas resultante también puede ser portátil, y esto significa que se puede aplicar en muchas otras aplicaciones más allá de ambulancias y quirófanos. Podría usarse para esterilizar las mesas de comedor en restaurantes o limpiar mesas y asientos de trenes o aviones antes de dar la bienvenida a nuevos clientes ”.
El mayor desafío para el equipo fue demostrar si los rayos de microondas golpeaban eficazmente las superficies y podían calentarlas a la temperatura adecuada.
El profesor Nico Bruns, especialista en polímeros de la Universidad de Strathclyde, explica: “Mi grupo usó proteínas de clara de huevo de gallina que se sabe que se desnaturalizan a 60 ° C. Al observar que la solución se volvió blanca, pudimos demostrar que se alcanzó la temperatura adecuada para permitir la desactivación del virus. Esto sería de gran ayuda para un operador del sistema propuesto «.
El equipo colaborativo financió la investigación inicial ellos mismos utilizando equipos de laboratorio existentes y su buena voluntad. Ahora están buscando financiación para fabricar un dispositivo que pueda instalarse en ambulancias como demostrador de prueba de concepto.
Fuente: Heriot watt University
