En busca de mascarillas que maten a los patógenos

La función principal de una mascarilla es detener o no recibir las microgotas producidas al hablar, toser o estornudar (aerosoles). Pero lo ideal es que también acabe con el patógeno.

Una mascarilla simple estándar puede estar tejida de algodón o poliéster. Lógicamente, si tiene más de una capa su eficiencia será mayor. Las hay de tres capas de fibras de polipropileno que eliminan como mínimo el 95% de las gotas. Se puede fabricar por extrusión con un troquel cuyas boquillas son muy pequeñas, de modo que se consiga un diámetro de fibra realmente pequeño (menor de una micra). Luego las fibras se soplan con aire caliente y, cuando se enfrían, se quedan pegadas. A veces reciben una carga electrostática que puede ayudarles a atraer partículas cargadas en el aire. Algunas contienen iones de cobre o zinc pues se cree que los virus se pegan a ellos por interacciones iónicas.

Pero la línea de la investigación es crear mascarillas que no solo detengan a los microrganismos, sino que los destruyan. Por ejemplo, se podrían tejer con hilos antibacterianos recubiertos con óxido de zinc, que al parecer resultaron útiles tiempo atrás contra la multiplicación del virus de la gripe.

Otra estrategia, que se empleó también contra la gripe, es recubrir el tejido con lactoferrina, que es una glicoproteína que hace la misma función que los carbohidratos adhesivos que tenemos en las células del esófago y el conducto nasal. Los inventores afirmaron que el textil captura hasta el 98% de partículas víricas en aerosoles, aunque no se ha probado con el coronavirus tipo 2 del síndrome respiratorio agudo grave (SARS-CoV-2 en sus siglas en inglés).

Una idea más que se ha recuperado es la de recubrir la superficie de la mascarilla con una película de sal como cloruro o sulfato de potasio para que las gotas de aerosol que contienen al virus disuelvan la sal cuando llegan a ella. Al evaporarse el agua, la recristalización debería destruir físicamente al patógeno. Se ha demostrado que el método, desarrollado en 2017, funciona con ciertos virus provistos de cubiertas. (En la imagen, propiedad de Hyo-Jick Choi, de la Universiad de Alberta, se ven las microfibras recubiertas de sal).

También se está estudiando emplear la misma técnica en la que se basan los apósitos electrocéuticos que se usan para ayudar a curar heridas. Están hechos con un tejido que llevan estampadas partículas de zinc y plata. Cuando está mojado se crea una pila electroquímica cuyo potencial eléctrico afecta a las biopelículas de sustancias poliméricas extracelulares que crean las bacterias para proteger a la colonia y al mismo tiempo impiden la penetración de los antibióticos. Al crearse un campo eléctrico se dificulta la formación de la biopelícula y se acelera el cierre de la herida.Pues bien, se está estudiando si el mismo sistema se podría aplicar al CoV-2. Por lo pronto, parece que inactiva un coronavirus porcino. La idea es incorporar el sistema al textil de la mascarilla. Otra opción es crear el campo eléctrico con una diminuta batería de 1,5 V.

Protecciones caseras

Cuando comenzó la pandemia, y ante la falta de mascarillas para toda la población, la American Chemical Society publicó unos experimentos de emergencia hechos para comprobar si podían servir como barreras algunos tejidos caseros. Se llegó a la conclusión de que al menos había que combinar dos tejidos y, por supuesto, siempre sin dejar aberturas.

Se produjeron aerosoles de entre 10 nm y 6 μm de diámetro. Un ventilador los sopló a través de varias muestras de tela a una velocidad de flujo de aire correspondiente a la respiración de una persona en reposo y se midió la cantidad y el tamaño de las partículas en el aire antes y después de atravesar la tela. Una capa de una tela de algodón denso combinada con dos capas de chifón de poliéster y elastano (licra) filtraba entre un 80 y un 99 % de partículas de aerosol. Sustituir el chifón con seda natural o franela produjo resultados similares, y lo mismo un simple edredón de algodón relleno de guata de algodón y poliéster.

El tejido tiene que ser denso (es decir, sus fibras muy agrupadas, como en el caso del algodón) para actuar como barrera mecánica, mientras que las telas que mantienen una carga estática, como ciertos tipos de gasa y seda natural, sirven como barrera electrostática.

Eso sí, aberturas de solo el 1% reducían la eficiencia del filtrado solo a la mitad, lo que probó la importancia de ajustar la máscarilla correctamente.

Referencias: