Faye Yap, à gauche, étudiants diplômés de l’Université Rice, et Zhen Liu caractérisent un échantillon de masque. Des chercheurs de Rice et de l’Université du Texas Medical Branch, Galveston, ont établi un cadre pour décontaminer correctement les masques jetables. Ils ont déterminé que chauffer un masque dans un four à 160 degrés Fahrenheit pendant cinq minutes tue plus de 99,9% des virus qu’ils ont testés, y compris le SRAS-CoV-2. Crédit : Jeff Fitlow/Université Rice
Chauffer l’EPI au bon degré tue 99,9 % des SRAS-CoV-2 virus sans dégrader le matériel.
Voici la recette pour décontaminer un masque jetable : Chauffez-le à 160 degrés Fahrenheit au four pendant cinq minutes. Vous pouvez utiliser votre propre four.
La science le confirme maintenant, selon les ingénieurs de l’Université Rice qui, grâce à de nombreuses expérimentations et modélisations, ont déterminé qu’un chauffage approprié éliminerait le virus qui cause COVID-19[feminine à partir d’un masque chirurgical jetable standard sans dégrader le masque lui-même.
Les travaux de l’ingénieur en mécanique Daniel Preston de la George R. Brown School of Engineering de Rice, de l’étudiante diplômée de Rice Faye Yap et de ses collaborateurs de l’Université du Texas Medical Branch (UTMB), Galveston, montrent que les masques peuvent être décontaminés et réutilisés plusieurs fois avant de se dégrader.
Mieux encore, chauffer à 70 degrés Celsius (environ 160 F) a tué plus de 99,9% du SRAS-CoV-2 et des autres virus qu’ils ont testés, conformément aux directives de la FDA pour la décontamination. Cela est prometteur pour l’adaptation du protocole pour gérer les futures épidémies où l’équipement de protection individuelle (EPI) est primordial.
La recherche est détaillée dans le Journal des Matériaux Dangereux.
Faye Yap, à gauche, étudiants diplômés de l’Université Rice, et Zhen Liu caractérisent un échantillon de masque. Des chercheurs de Rice et de l’Université du Texas Medical Branch, Galveston, ont établi un cadre pour décontaminer correctement les masques jetables. Ils ont déterminé que chauffer un masque dans un four à 160 degrés Fahrenheit pendant cinq minutes tue plus de 99,9% des virus qu’ils ont testés, y compris le SRAS-CoV-2. Crédit : Jeff Fitlow/Université Rice
L’article est le troisième d’une série provoquée par la pandémie de COVID-19 et soutenu par une subvention de recherche en réponse rapide de la National Science Foundation. Les premier papier en août 2020 a suggéré qu’une approche thermique de la décontamination serait viable. Les deuxième papier, qui est apparu en mai, a comparé les effets des plages de température ambiante sur le virus dans plusieurs endroits aux États-Unis.
La présente étude présente un cadre de modélisation que les chercheurs peuvent utiliser pour déterminer la quantité de chaleur dont on a besoin et pendant combien de temps pour tuer un virus particulier. Preston a souligné que le cadre s’applique non seulement aux virus aéroportés comme le SRAS-CoV-2, mais également aux virus qui vivent sur des surfaces et se transmettent principalement par le toucher.
En décrivant leur stratégie, les auteurs de l’étude Yap et Preston ont détaillé les méthodes de décontamination qui ont été essayées mais qui ne fonctionnent que dans une certaine mesure : l’exposition à la lumière ultraviolette, car elle n’atteint pas les plis ou les crevasses communes aux masques ; la vapeur, car elle peut compromettre la structure d’un masque ; ou des désinfectants chimiques qui peuvent laisser des résidus nocifs et peuvent également dégrader le matériau.
“En général, il a été démontré que la lumière ultraviolette est assez efficace, en particulier pour les surfaces planes ou lisses”, a déclaré Preston, professeur adjoint de génie mécanique. “Il y a beaucoup de bon travail là-bas, mais tout le monde n’a pas accès aux UV, et la chaleur surmonte les problèmes présentés par les crevasses ou les plis dans les tissus.”
Lorsque Preston s’est rendu compte que peu de choses avaient été faites pour créer un cadre de modélisation pour la décontamination des EPI, il a décidé que son laboratoire était fait pour le travail, ainsi que des collaborateurs de Galveston qui ont effectué la plupart des expériences de chauffage.
« Nous n’avons vraiment rien trouvé dans la littérature qui décrivait clairement l’effet de la température sur la décontamination des virus », a-t-il rappelé. « Au moins rien qui puisse être appliqué à la pandémie. Cela nous a amenés là-dedans avant même que nous ayons demandé la subvention.
Des chercheurs de la Rice University et de la University of Texas Medical Branch, Galveston, ont inoculé des morceaux de masques chirurgicaux standard avec des gouttelettes contenant des virus actifs pour déterminer la meilleure méthode pour décontaminer les masques avec de la chaleur sèche. Crédit : Jeff Fitlow/Université Rice
“En fin de compte, ce que nous avons émis l’hypothèse et que nous avons maintenant trouvé vrai, c’est que l’inactivation thermique du virus peut être facilement expliquée par une combinaison de deux relations fondamentales”, a-t-il déclaré. « L’un d’eux est le Équation d’Arrhénius, qui relie les paramètres de réaction à la température. Et l’autre est le loi sur les taux, qui utilise ces paramètres de réaction pour vous indiquer à quelle vitesse une réaction se produit. Dans ce cas, la réaction est l’inactivation du virus lui-même.
Il est important de s’assurer que le masque chauffe, a déclaré Yap. Parce que les masques sont minces, ce n’est pas autant un problème que de décontaminer des objets plus gros, un sujet d’étude future par le laboratoire Preston. Le chauffage à 70 °C devrait fonctionner aussi bien pour les masques en tissu, tant que toutes les couches atteignent la température requise pendant cinq minutes complètes.
Elle a noté que si la chaleur est trop élevée, les fibres polymères qui composent la plupart des masques fondront, comme ils l’ont vu dans les images au microscope de leurs échantillons. « À environ 125 °C, la couche filtrante (moyenne) du masque commence à se déformer et à 160 °C, elle fond », a déclaré Yap. « Il y a une ligne fine lorsque vous commencez à approcher le point de fusion du matériau. »
Mais là où le protocole de décontamination fonctionne, il fonctionne très bien. “Si vous pouvez faire chauffer toute la masse à la bonne température, 70 degrés C, vous inactiverez toujours les virus dans les cinq minutes”, a déclaré Yap. Même le fait de chauffer les masques à la bonne température jusqu’à 30 minutes ne les a pas considérablement dégradés, a-t-elle déclaré.
Alors que COVID-19 s’estompe, espérons-le, dans l’Ouest, Preston a déclaré qu’une pénurie d’EPI reste un problème dans de nombreuses régions du monde. Une méthode simple et efficace pour décontaminer les masques pourrait aider beaucoup. Cependant, la possibilité de réutiliser les masques n’est pas la solution ultime pour rester en sécurité pendant une pandémie.
“Je ne veux pas prétendre que l’inactivation thermique des virus stabilisés sur les surfaces va être le principal contributeur à la prévention de la propagation du COVID-19”, a-t-il déclaré. « Les virus vont toujours se propager par le biais de gouttelettes en aérosol qui se transmettent d’une personne à une autre. Les masques peuvent empêcher cela, et la décontamination représente une précaution secondaire pour limiter la propagation. »
Référence : « Efficacité et auto-similitude de la décontamination thermique SARS-CoV-2 » par Te Faye Yap, Jason C. Hsu, Zhen Liu, Kempaiah Rayavara, Vivian Tat, Chien-Te, K. Tseng et Daniel J. Preston, 7 novembre 2021, Journal des Matériaux Dangereux.
DOI : 10.1016/j.jhazmat.2021.127709
Jason Hsu de l’UTMB est co-auteur principal de l’article. Les co-auteurs sont l’étudiant diplômé Rice Zhen Liu et le chercheur Kempaiah Rayavara, l’étudiant diplômé Vivian Tat et Chien-Te Tseng, professeur de microbiologie et d’immunologie à l’UTMB.
Les subventions de la National Science Foundation 2030023 et 2030117 ont soutenu la recherche.
