Uno de los grandes problemas con los que ha tenido que lidiar la humanidad con la aparición del SARS-CoV-2 es la falta de suministros médicos tanto preventivos como de tratamiento para contener los contagios y salvar vidas.

En muchos países, las compras masivas agotaron la existencia de mascarillas, caretas y gel antibacterial, y la gran cantidad de casos confirmados de la enfermedad saturó los hospitales dejando sin acceso a ventiladores mecánicos a muchos pacientes en grave estado.

En vista de ello, las autoridades se vieron en la necesidad de solicitar a las empresas fabricar más de ellos para atender la emergencia. Sin embargo, un equipo de investigadores de Penn State propone una solución más novedosa y relativamente rápida para estas situaciones: reutilizar los dispositivos usando equipos de esterilización basada en plasma en instalaciones médicas.

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El cuarto estado de la materia

El plasma es el cuarto estado de la materia. Es similar a los gases en cuanto a consistencia, pero los átomos y moléculas que lo componen han sido ionizados, es decir, están cargados eléctricamente debido a la falta o exceso de electrones.

El grupo de investigación, el Laboratorio interdisciplinario para la ciencia e ingeniería del plasma integrado (CLIPSE) ha encontrado en el plasma una alternativa para esterilizar los equipos médicos en medio de la pandemia.

“En nuestro caso, utilizamos campos eléctricos intensos para acelerar electrones que luego chocan con esos átomos y moléculas para producir ionización y también la ruptura de los enlaces químicos, conocidos como disociación, creando especies reactivas atómicas y moleculares que son efectivas contra bacterias o virus agentes”, explicó Sean Knecht, profesor asistente de diseño de ingeniería en la Escuela de Diseño de Ingeniería, Tecnología y Programas Profesionales (SEDTAPP) de Penn State, quien lidera la investigación.

¿Puede funcionar realmente el plasma?

Ciertamente, el plasma puede alcanzar temperaturas de miles a millones de grados, lo cual podría incluso destruir al equipo médico si se usa para la esterilización. Pero los investigadores han tomado en cuenta este detalle y proponen el uso de un plasma que es mucho más frío. De hecho, a temperatura ambiente.

Ali Kazemi, candidato a doctorado en bioingeniería en el laboratorio de Knecht, explica que utilizan un campo electromagnético, lo cual permite manipular más fácilmente los parámetros para generar un plasma a temperatura ambiente que sirve para esterilizar los equipos médicos sin destruirlos.

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Esto permite “usar la reactividad de las descargas de plasma para desinfectar dispositivos y destruir virus y bacterias”, dijo Kazemi, quien trabaja específicamente con dispositivos biomédicos.

Diseño de equipos que generen plasma para esterilizar

El equipo no solo propone esta idea, sino que también planean combinar su experiencia en el área para desarrollar dispositivos que generen plasma a temperatura ambiente para la esterilización, de modo que estos puedan reutilizarse y así brindar una atención más rápida y oportuna a los pacientes.

“Estamos explorando sistemas de generación de plasma que estarían diseñados exclusivamente para la esterilización y la reutilización de diferentes tipos de suministros médicos, como protectores faciales de plástico”, dijo Knecht.

“Además, también estamos analizando posibles necesidades de esterilización en aerosol, por ejemplo, un dispositivo para esterilizar el escape de un ventilador para ayudar a detener la propagación del virus y proteger a los trabajadores de la salud. La tecnología es muy ágil y puede implementarse para muchos diferentes propósitos”.

La mejor parte es que, de resultar todo bien con esta idea, tendríamos un ejemplo de cómo las situaciones de crisis pueden dar lugar a innovación e implementaciones más prácticas, no solo para este virus, sino posiblemente para muchos otros microorganismos.

Referencia:

Reusable medical devices could help solve key COVID-19 problem. https://news.psu.edu/story/616908/2020/04/23/research/reusable-medical-devices-could-help-solve-key-covid-19-problem

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