Wynalazki naukowców z Politechniki Śląskiej pomogą w walce z koronawirusem

2020-04-06 12:26 Dariusz Brombosz
Politechnika Śląska
Autor: Politechnika Śląska

Pracownicy i absolwenci Wydziału Inżynierii Środowiska i Energetyki Politechniki Śląskiej oraz firma WAAM, dążą do utworzenia specjalnej bramy, pozwalającej personelowi ratowniczemu odkazić swoje kombinezony ochronne, aby ryzyko zakażenia się wirusem SARS-CoV-2 przy ich ściąganiu zostało zminimalizowane. Śląscy uczeni przygotowali również innowacyjne wersje przyłbic i masek ochronnych. Pierwsze egzemplarze są już m.in. w Szpitalu Miejskim nr 4 w Gliwicach.

Pierwsza komora pozwalająca personelowi ratowniczemu odkazić swoje kombinezony ochronne, stanie na Oddziale Zakaźnym Szpitala Specjalistycznego nr 1 w Bytomiu. To już kolejna inicjatywa, która narodziła się na Uczelni, a która jest ukierunkowana na usprawnienie działań związanych z prewencją i zwalczaniem COVID-19.

Ostatnie tygodnie – choć trudne ze względu na stan epidemii – budzą nadzieję. Możemy zaobserwować, jak nauka, medycyna i zwykła ludzka życzliwość łączą się ze sobą, prowadząc do opracowania kolejnego obszaru wiedzy pod kątem walki z koronawirusem.

Inicjatywa utworzenia bramy odkażającej należy do dr. inż. Artura Czachora, absolwenta Wydziału Inżynierii Środowiska i Energetyki Politechniki Śląskiej, obecnie współwłaściciela firmy WAAM. W zespole utworzonym na potrzeby przygotowania wynalazku znalazły się dr inż. Magdalena Bogacka (Katedra Technologii i Urządzeń Zagospodarowania Odpadów) oraz dr inż. Edyta Kudlek (Katedra Inżynierii Wody i Ścieków). Trwają intensywne prace nad budową pierwszej bramy dla Oddziału Zakaźnego Szpitala Specjalistycznego nr 1 w Bytomiu, jednak zespół zapowiada, że jeśli pomysł się przyjmie, podobne urządzenia mogą zostać zaadaptowane na potrzeby również innych placówek medycznych.

Pomysł zrodził się na skutek obserwacji przedsięwzięć wdrażanych wobec epidemii koronawirusa, podejmowanych przez uczelnie na całym świecie. Inspiracją dla oddolnych działań pracowników i absolwenta Politechniki Śląskiej były przenośne komory do dezynfekcji całego ciała zaprojektowane i przetestowane w Wietnamie. – Głównym problemem, który zespół zidentyfikował w bytomskim szpitalu, jest odkażanie personelu medycznego np. po wyjściu z karetki, kiedy ratownik nie wie, czy miał styczność z osobą zarażoną, czy nie, a musi zachować odpowiednie procedury przy zdejmowaniu kombinezonu ochronnego. Nie jest to łatwe, przetestowaliśmy to sami na sobie w laboratorium podczas testów. Ściągnięcie go w taki sposób, by zminimalizować ryzyko jest bardzo trudne i bywa często przyczyną zakażenia. Dlatego też zdecydowaliśmy się pomóc i podjęliśmy odpowiednie działania – mówi dr inż. M. Bogacka. – Podjęliśmy próbę kontaktu ze szpitalem, by sprawdzić, czy nasza koncepcja znajduje potwierdzenie w rzeczywistości i czy szpital byłby zainteresowany. Spotkaliśmy się z potwierdzeniem, dlatego rozpoczęliśmy prace nad budową bramy i doborem odpowiedniego środka dezynfekującego. Musi być on jednocześnie skuteczny, bezpieczny i – jako że nie mamy za dużo czasu na testy – to musi być już sprawdzony – podkreśla. Jak zapowiada, projektowany przez politechniczny zespół wynalazek będzie bazował na znanym i dostępnym środku odkażającym, używanym w szpitalach. – To środek stosowany powszechnie do dezynfekcji. W ciągu zaledwie 1 minuty kontaktu powinien zapewnić w ponad 90% usunięcie bakterii i wirusów z różnych powierzchni – tłumaczy dokonany wybór i zaznacza, że o bezpieczną dawkę specyfiku zadba dr inż. Edyta Kudlek. – W Wietnamie obecnie testują środek biodegradowalny, a sama komora ma stanąć nawet w miejscach publicznych, na ulicach, aby ludzie mogli z niej korzystać – wskazuje dr inż. M. Bogacka.

Brama przygotowana przez uczelnianych naukowców zostanie zaopatrzona w specjalne usprawnienia, które pozwolą na bezpieczne i spersonalizowane przeprowadzenie procesu odkażania. – Dzięki specjalnym dyszom będzie można zdezynfekować osobę w pełnym kostiumie, zmniejszając przy tym ryzyko zakażenia i przeniesienia wirusa. Brama będzie w pełni automatyczna z pakietem regulacji. Personel medyczny może wybierać czas odkażania oraz ma pełną kontrolę nad monitorowaniem procesu dezynfekcji za pomocą świetlnych elementów informacyjnych. Osoba, która będzie odkażana, będzie otrzymywać informację, co ma robić: czy ma podnieść ręce, obrócić się itp., tak aby dezynfekcji uległ cały kombinezon – wyjaśnia dr inż. M. Bogacka.

Naukowcy z Politechniki Śląskiej zaprojektowali również specjalnie na potrzeby personelu medycznego elementy, dzięki którym udało się połączyć maskę do nurkowania z filtrem hepa, uzyskując tym samym maskę ochronną. Udoskonalili także metodę szybszej produkcji przyłbic.

60 takich masek, powstałych dzięki innowacyjnemu podejściu ekspertów Politechniki Śląskiej, a także 100 przyłbic - chroniących personel medyczny w czasie codziennej pracy - przekazano Szpitalowi Miejskiemu nr 4 w Gliwicach. – Dla placówki stanowi to nieocenione wsparcie w bardzo trudnej sytuacji epidemiologicznej, która panuje obecnie w naszym kraju. To już kolejny projekt, dzięki któremu niecodzienne, techniczne rozwiązania mogą służyć lepszej opiece nad pacjentem, co ma tej chwili fundamentalne znaczenie – podkreśla Przemysław Gliklich, prezes zarządu Szpitala Miejskiego nr 4 w Gliwicach.

– Od początku włączyliśmy się, tak jak cała nasza Uczelnia w wykonywanie elementów przyłbicy ochronnej metodą druku 3D. Jednak ze względu na długi czas wydruków postanowiliśmy opracować prostszą metodę, stawiając sobie za cel czas wykonania przyłbicy i minimalizację kosztów przy jednoczesnym zachowaniu funkcjonalności. Opracowaliśmy także projekt, modele i prototyp przyłbicy ochronnej, która będzie wykonywana technologią wtrysku, co pozwoli na znaczne przyspieszenie produkcji – wyjaśnia prof. Anna Timofiejczuk, dziekan Wydziału Mechanicznego Technologicznego Politechniki Śląskiej, gdzie powstał model. – Poza tym, we współpracy z lekarzami opracowaliśmy przejściówkę łączącą maskę nurkowania z filtrem HEPA. Maski do nurkowania przekazane zostały szpitalowi przez firmę Decathlon. Opracowaliśmy model, wykonaliśmy wydruk prototypu oraz wydrukowaliśmy pierwszą serię przejściówek (60 sztuk). Obecnie jest przygotowywany wydruk kilku tysięcy sztuk przejściówek. W tym zakresie także opracowaliśmy model, który może posłużyć do produkcji przejściówek wykonywanych technologią wtrysku – dodaje prof. Timofiejczuk.

Politechnika Śląska, włączając się w działania na rzecz zwalczania skutków epidemii, pracuje nad różnymi formami środków ochronnych. Jako uczelnia badawcza poszukuje naukowych, skutecznych rozwiązań powstrzymania pandemii koronawirusa. Aby efektywnie wspomóc zaangażowanie naukowców w tym zakresie, został ogłoszony na Politechnice Śląskiej konkurs projakościowy na dofinansowanie badań związanych ze zwalczaniem COVID-19. Rozwiązanie to ułatwi realizację badań już rozpoczętych i umożliwi poszukiwanie nowych, skutecznych rozwiązań w walce z pandemią koronawirusa.