Utilidades de mascarillas, respiradores y materiales

La investigadora Pamela Cuenca -Bioquímica UNaM y Doctora en Ciencias Aplicadas Subdisciplina Tecnología de Materiales- se abocó a realizar una búsqueda de información referida a mascarillas, barbijos y respiradores luego de ser consultada acerca de la utilización de TNT (textil no tejido) para la confección de estos materiales de bioseguridad requeridos en medio de la circulación del virus COVID-19.  De acuerdo a las informaciones recabadas, la especialista elaboró un texto orientativo sobre la utilidad y uso de barbijos y mascarillas.

 
A la fecha existe una gran controversia con respecto al uso del barbijo en individuos sanos, limitando su uso solamente para individuos enfermos y personal de la salud. Existen rumores de que próximamente la Organización Mundial de la Salud se inclinaría por cambiar su recomendación y hacerla extensiva a todos los individuos, debido a que actualmente, se conoce que muchas personas cursan la enfermedad de manera asintomática, pero siendo focos activos de transmisión del virus.
Adelantándome a esta medida, elaboré este texto técnico estableciendo las diferencias entre algunas de las versiones de mascarilla que se encuentran en el mercado (las de moda). El objetivo, es brindar conocimiento de los materiales con los que se confeccionan verdaderas barreras de protección personal ante agentes infecciosos y para nada busco tirar por tierra los esfuerzos que llevan a cabo día a día miembros de la comunidad cuyo único objetivo, entiendo, es fabricar elementos de protección que nos ayuden a protegernos de este enemigo microscópico.

Un respirador, es un elemento de protección personal diseñado para reducir su exposición al aire contaminado. Se presenta en diferentes tamaños que deben ser seleccionados personalmente (similar a los tamaños o medidas en guantes) de manera tal que se adapte perfectamente al rostro y proporcionar así un sello hermético. Un cierre hermético entre el rostro y el respirador fuerza a que el aire inhalado sea jalado a el a través del material de filtro del respirador y no entre los espacios que se pudieran generar entre el rostro y la mascarilla. Estos respiradores son ideales para proteger a trabajadores de la salud contra enfermedades infecciosas transmitidas por el aire tales como SARS, Antrax, tuberculosis etc. Ya que protegen de partículas grandes y pequeñas.

Las mascarillas faciales, como las mascarillas quirúrgicas, dentales o las de uso médico, ofrecen un ajuste holgado, que cubre nariz y boca. Son desechables y ayudan a evitar que las gotas grandes puedan ser propagadas por las personas que las utilizan, ya sean pacientes o personal médico evitando que las salpicaduras y aerosoles lleguen a otros.  Es importante saber que las mascarillas no están diseñadas o certificadas para generar un sello hermético contra el rostro de quien las utiliza, tampoco para evitar la inhalación de pequeños contaminantes en el aire. Durante la inhalación pequeños contaminantes en el aire pueden pasar a través de los espacios entre el rostro y la mascarilla. Es de vital importancia que estas mascarillas puedan resistir a salpicaduras de sangre o líquidos a fin de ofrecer correcta protección al individuo que lo usa y a los demás que no.
 

En cuanto a los materiales con los que se confeccionan mascarillas y respiradores existe una gran variedad. En la Figura 1 podemos ver la diferencia de diseño entre ambos.
Actualmente los respiradores mas difundidos para su utilización como barreras infecciosas son, por ejemplo, el respirador N95 de 3M o FFP2.  Estos respiradores cuentan no solo con certificaciones que acreditan sus funciones de barreras infecciosas y acreditan los volúmenes de entrada y salida de aire recomendados. Estas mascarillas o respiradores están constituidos por un material de malla, que oficia de filtro. La malla de la cubierta exterior y / o la malla de la cubierta lateral de la cara comprenden preferiblemente medios hilados, por ejemplo, polipropileno hilado, polietileno, tereftalato de polietileno u otro polímero. El material de filtrado dieléctrico de la junta compresible tiene preferiblemente una carga electrostática cuasipermanente. Además, el sustrato filtrante no tejido del cuerpo del filtro (por ejemplo, polipropileno soplado en fusión) también tiene una carga electrostática casi permanente. Esta malla se encuentra recubierta con un agente activo.  El agente activo es preferiblemente una resina biocida yodada. En realizaciones alternativas, el agente activo comprende triclosán (un policlorofenoxifenol), halógeno diatómico, plata, cobre, zeolita con un antimicrobiano unido al mismo, resina halogenada u otro agente capaz de desvitalizar / desactivar microorganismos / toxinas tales como carbón activado, ácido carbólico, terpenos, otros metales, ciertos ácidos y bases, y otros compuestos químicos. Se prefiere que la malla de la cubierta exterior esté recubierta con el agente activo en al menos una parte de su lado exterior, de modo que el agente activo evite la contaminación de la superficie.
Debido al diseño único de la máscara, puede lograr una eficiencia de filtración sobresaliente (mayor al 95 % de las partículas presentes en el aire) mientras mantiene una excelente transpirabilidad (baja resistencia a la inhalación y a la exhalación). la máscara debe demostrar una eficacia de filtración bacteriana (BFE) de al menos 98%, más preferiblemente mayor que 99% (por ejemplo, Staphylococcus aureus challenge, ASTM F2101). Y que demuestre una eficiencia de filtración viral (VFE) de al menos 98%, más preferiblemente mayor que 99% (por ejemplo, desafío PhiX 174, ASTM F2101 modificado).

 Con todas estas características de diseño, podemos tener una clara conciencia respecto del uso de mascarillas confeccionadas con una única capa de materiales como ser TNT, friselina etc., que, si bien son hechos de polipropileno y son utilizados como material de confección de cofias y prendas de protección médicas, no constituyen una verdadera barrera de micro partículas como, por ejemplo, microorganismos. Estos textiles (dispuestos únicamente en una capa), no solo no califican con la eficacia de filtración, sino que no representan buenas barreras ante la humedad que se produce con el simple hecho de inhalar y exhalar.
Existen reportes en fuentes periodísticas que detallan que barbijos confeccionados con las siguientes características:
• 40 g/m2 de 100% de polipropileno hidrófobo (2 capas) para la parte exterior de la mascarilla
• 44 g/m2 80% poliéster / 20% viscosa (2 capas) parte media de la mascarilla.
• 20 g/m2 100% polipropileno hidrófobo (1 capa) para la parte interior de la mascarilla; fueron autorizados para su fabricación en España, y testeados en tres parámetros: determinación in vitro de la eficacia de la filtración bacteriana (BFE), la respirabilidad (presión diferencial) y la presión de la resistencia a las salpicaduras. La licencia de fabricación es de carácter provisional. Esta sería una alternativa interesante de ser fabricada en nuestro país, ante la eventualidad mundial de alta demanda de suministros de mascarillas y respiradores como los N95 o FFP2.

Por ultimo, y como corolario dejo unos simples pasos en cuanto al uso de cualquier mascarilla, información que para mi fue de provecho ya que normalmente no hubiera prestado atención.
1) Lave sus manos con abundante agua y jabón antes de manipular su mascarilla.
2) Inspeccione su mascarilla buscando desperfectos, agujeros y fisuras.
3) Recuerde que nada debe interponerse entre usted y su mascarilla (ni bello facial, ni cabello, ni joyas, ni indumentaria)
4) Si usted usara gafas, lávelos con abundante agua y jabón antes y después de usar la mascarilla.
Espero que la información técnica brindada pueda ser de ayuda para todos.  Dejo la bibliografía en la que he basado este escrito, la misma es de acceso público y gratuito.  
Pamela S. Cuenca -  Doctora en Ciencias Aplicadas Subdisciplina Tecnología de Materiales Bioquímica
 
Referencias:
• United States (12) Patent Application Publication US 2010/0313890 A1 Dec. 16, 2010

• United States Design Patent. Angadjivand et al. US D697,199 S Jan. 7, 2014
 
• https://alicanteplaza.es/Laindustriatextillogracertificartejidosparafabricarseismillonesdemascarillasquirrgicas
   
•https://www.3m.com/3M/en_US/company-us/all-3m-products/~/All-3M-Products/Health-Care/SurgicalSafety-Solutions/MasksRespirators/?N=5002385+8707795+8710839+8711017+8711100+3294857497&rt=r3