BR102021007808A2 - Respirador dinâmico com propriedades multifuncionais para impedir doenças infecciosas com propriedades de proteção autolimpante e drug delivery - Google Patents

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BR102021007808A2
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Marcella Lemos Brettas Carneiro
Marcela Rodrigues Machado
Suelia De Siqueira Rodrigues Fleury Rosa
Rodrigo Luiz Carregaro
Aline Martins De Toledo
Gabriel Lyra Chaves
Mário Fabrício Fleury Rosa
Marcus Vinicius Lia Fook
Graziella Anselmo Joanitti
Glécia Virgolino Da Silva Luz
Henry Maia Peixoto
Rosana Araújo Rosendo
Carla Tatiana Mota Anflor
Elizandra Silva Da Penha
Luanna Abilio Diniz Melquiades De Medeiros
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Universidade Federal De Campina Grande
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Abstract

A presente invenção refere-se a um dispositivo respirador dinâmico com propriedades multifuncionais para impedir doenças infecciosas com propriedades de proteção autolimpante e drug delivery. É um respirador dinâmico desenvolvido com uma estrutura mecânica dinâmica de sistema de quinta ordem, com associação de um sistema de filtragem duplo fluxo com maior vazão de ar, em que o elemento filtrante faz tanto para entrada quanto para saída autolimpeza com a inativação viral por meio da nanocamada que realiza a ação filtrante de dupla face aplicada, formando nanoporos em volume com capacidade drug delivery. A invenção também promove a não propagação de micro-organismos e partículas virais em escala nanometrica (como o SARS-CoV-2) e oferece maior proteção ao usuário e dos pacientes por ele atendido. A dinâmica da variação do diâmetro e do tamanho dos poros no processo de construção mecânica com a análise da pressão distribuída promoveu a variação de densidade das tramas das fibras atuando no fator de qualidade, quando a proporção de massa de quitosana promoveu inovação no desempenho de filtração pois atingiu o comportamento do tamanho do poro e a distribuição do tamanho dos poros das nanocamada gerando indicador de desempenho vinculado a concentração de quitosana.

Description

RESPIRADOR DINÂMICO COM PROPRIEDADES MULTIFUNCIONAIS PARA IMPEDIR DOENÇAS INFECCIOSAS COM PROPRIEDADES DE PROTEÇÃO AUTOLIMPANTE E DRUG DELIVERY CAMPO DA INVENÇÃO
[001] A presente invenção refere-se a um dispositivo respirador dinâmico com propriedades multifuncionais para impedir doenças infecciosas com propriedades de proteção autolimpante e drug delivery. É um respirador dinâmico desenvolvido com uma estrutura mecânica dinâmica de sistema de quinta ordem, com associação de um sistema de filtragem duplo fluxo com maior vazão de ar, em que o elemento filtrante faz tanto para entrada quanto para saída autolimpeza com a inativação viral por meio da nanocamada que realiza a ação filtrante de dupla face aplicada, formando nanoporos em volume com capacidade drug delivery. A invenção também promove a não propagação de micro-organismos e partículas virais em escala nanometrica (como o SARS-CoV-2) e situa-se no campo de dispositivos para aplicação nas indústrias médica e físico-química, destacando as indústrias farmacêutica, biotecnológica e biomédica.
ESTADO DA TÉCNICA
[002] A pandemia provocada pelo coronavírus SARS-CoV-2, causador da doença COVID-19 obrigou as autoridades sanitárias de todo mundo a proporem medidas de assepsia e cuidados individuais, dentre essas medidas, as que se direcionam primariamente a profissionais de saúde engajados no cuidado de pacientes infectados tem sido o uso de respiradores hospitalares, que possuem características físicas específicas para conter alguns tipos de partículas (Suen, L. K. P., Guo, Y. P., Ho, S. S. K., Au-Yeung, C. H., & Lam, S. C. (2020) . Comparing mask fit and usability of traditional and nanofibre N95 filtering facepiece respirators before and after nursing procedures. Journal of Hospital Infection,).
[003] Deve-se destacar que, por exemplo, o respirador conhecido como N95 é empregado como equipamento de proteção individual (EPI) para as vias respiratórias garantindo a segurança do usuário contra poeiras, névoas, fumos, vapores orgânicos, dentre outros contaminantes ambientais. O respirador N95 é um respirador classificado como semifacial que filtra aerossóis e outras partículas líquidas, sólidas e oleosas. Esse tipo de respirador é adotado nos EUA como Equipamento de Proteção Individual (EPI) para proteção contra agentes biológicos como vírus e bactérias. No Brasil, o N95 equivale ao respirador do tipo N95 que contém peça facial filtrante tipo 2 (PPF2), ou seja, com filtro P2, e que resulta em níveis de proteção e resistência equivalentes. Respiradores deste tipo possuem a capacidade de filtração de 95% para partículas sólidas, líquidas e oleosas e com eficiência de filtração de 98,5% para bactérias (0,2 a 1,5 μm) (Duarte, L. R. P., Miola, C. E., Cavalcante, N. J. F., & Bammann, R. H. (2010). Estado de conservação de respiradores PFF-2 após uso na rotina hospitalar. Revista Da Escola de Enfermagem Da USP).
[004] Contudo, respiradores N95 com filtro FFR ("filtering facepiece respirator”) ou similares apresentam capacidade relativa para filtrar partículas, que apresentam tamanho de aproximadamente de 0,1 a 0,3 μm. Assim, respiradores deste tipo podem não impedir eficientemente a passagem de partículas virais de SARS-CoV-2, cujo tamanho varia de 0,05 a 0,2 μm (Balazy, A., Toivola, M., Adhikari, A., Sivasubramani, S. K., Reponen, T., & Grinshpun, S. A. (2006) . Do N95 respirators provide 95% protection level against airborne viruses, and how adequate are surgical masks American Journal of Infection Control; Rengasamy S &, Eimer BC. Nanoparticle penetration through filter media and leakage through face seal interface of N95 filtering facepiece respirators. Ann Occup Hyg. 2012).
[005] Tal observação é relevante principalmente após quatro horas de uso, tempo que pode permitir, portanto, a entrada de partículas virais pelas vias aéreas e, consequentemente, podendo resultar em infecção em profissionais de saúde que lidam com pacientes portadores de COVID-19 (Harnish, D. A., Heimbuch, B. K., Husband, M., Lumley, A. E., Kinney, K., Shaffer, R. E., & Wander, J. D. (2013) . Challenge of N95 filtering facepiece respirators with viable H1N1 influenza aerosols. Infection control and hospital epidemiology). Nesse contexto, é importante ressaltar que o sistema respiratório tem sido apontado como uma das principais portas de entrada do vírus SARS-CoV-2, resultando, dentre outras consequências, em dificuldades para respirar ou em pneumonias graves (ZOU, Lirong et al. SARS-CoV-2 viral load in upper respiratory specimens of infected patients. New England Journal of Medicine, 2020.).
[006] Nos processos de desenvolvimento de produtos contendo nanomateriais podem ser empregados materiais orgânicos ou inorgânicos. Os nanomateriais orgânicos podem ser constituídos por polímeros sintéticos (dendrímeros), biopolímeros (quitosana) e lipídeos (vesículas e lipossomos). Por outro lado, destacam-se nanomateriais inorgânicos tais como metais (Au, Ag, Cu, Pt, etc), óxidos metálicos (Fe3O4, TiO2) e calcogenetos (MoS2, CdTe, etc), bem como alótropos de carbono (nanotubos, grafeno, fulereno) (Lai RWS, Yeung KWY, Yung MMN,et, al. Regulation of engineered nanomaterials: current challenges, insights and future directions. Environ Sci Pollut Res Int. 2018).
[007] A nanotecnologia oferece uma oportunidade única de tratamento e modificação de superfícies com impacto direto no campo biomédico. Mais especificamente, os nanomateriais apresentam uma grande relação superfície/volume de modo que, numa nanopartícula de 10 nm, cerca de 70% de seus átomos se encontram na superfície o que torna sua área superficial elevada em relação ao seu tamanho. A depender do tipo de nanomaterial, essa propriedade pode ser aproveitada na construção de superfícies inteligentes. A combinação de nanomateriais na forma de filmes ultrafinos nanoestruturados pode aumentar, de forma sinérgica, suas propriedades individuais, potencializando seus efeitos bactericida e antiviral. Portanto, as superfícies de objetos e utensílios usados em ambiente médico-hospitalar podem ser modificadas com esses nanomateriais visando à mitigação ou mesmo eliminação dos efeitos nocivos de bactéria e vírus (Roy J., Salaün F., Giraud S. et.al. Chitosan-Based Sustainable Textile Technology: Process, Mechanism, Innovation, and Safety. 2017).
[008] A quitosana (QUI), um polissacarídeo derivado da carapaça de crustáceos é utilizado em aplicações de caráter biológico como transportador de medicamentos ou em soluções de engenharia de tecidos, se degradando a uma taxa razoável sem causar reações inflamatórias ou produzir subprodutos tóxicos (Cheng, Z. J., & Shan, J. (2020). 2019 Novel coronavirus: where we are and what we know. Infection). A quitosana já foi descrita por apresentar atividade virucida e de inativação de componentes virais em vários tipos de vírus, dentre eles vírus entéricos, vírus sincicial respiratório (Muralidharan, Abenaya et el. Chitosan Alters Inactivated Respiratory Syncytial Virus Vaccine Elicited Immune Responses Without Affecting Lung Histopathology In Mice. Vaccine, 2019), vírus de plantas, calicivirus FCV-F9 bacteriófagos MS2, HPV, HIV e diferentes tipos de coronavírus (Hao, C., Yu, G., He, Y., Xu, C., Zhang, L., & Wang, W. (2019). Marine glycan-based antiviral agents in clinical or preclinical trials. Reviews in Medical Virology). A característica catiônica da quitosana é atribuída como fator atrativo para tipos de vírus que possuem cargas de superfície negativas, podendo atuar como superfície de adsorção e de inativação viral.
[009] Pelo exposto, o emprego da quitosana na camada intermediária do respirador dispositivo respirador, ou seja, no elemento filtrante, tem potencial de evitar a contaminação do usuário (p. ex. profissional de saúde) pelo novo coronavírus, com baixo risco ao usuário. Além disso, sua forma quaternizada também pode ser utilizada como revestimento antimicrobiano em implantes ortopédicos e dentários. Suas características incluem também a alta capacidade de ser processada como fibra, filme ou ser misturada com polímeros sintéticos e naturais tais como proteínas, DNA, alginato, entre outros. Adicionalmente, é importante ressaltar que a quitosana é biocompatível, e é aprovada como agente ”geralmente reconhecido como seguro" (Generally Recognized as Safe - GRAS) pelo órgão governamental dos Estados Unidos Food and Drug Administration (Garg, U., Chauhan, S., Nagaich, U., Jain, N (2019). Current Advances in Chitosan Nanoparticles Based Drug Delivery and Targeting. Adv Pharm Bull.).
[0010] Atualmente existem dispositivos respiradores que funcionam como equipamentos de proteção individual, dentre as tecnologias que se enquadram no campo de aplicação da presente invenção, podemos citar os seguintes casos dispositivos respiradores com quitosana.
[0011] A patente estadunidense PI0809786-0 apresenta um corpo de respirador compreendendo uma camada de enrijecimento, uma camada de filtração e uma manta decobertura. Contudo, não é descrita a constituição do filtro utilizado sendo que foi apenas mencionado um estudo de compatibilidade de uso do respirador com óculos. O dispositivo respirador que pretende-se proteger segue o padrão tipo N95, que é amplamente utilizado em hospitais, e registrado perante ANVISA, diferencia-se do dispositivo PI0809786-0 pela constituição de sua camada filtrante que tem propriedades microbiocida, propriedades estas advindas com o uso de nanotecnologia, especificamente, com o uso de nanopartículas de quitosana que é depositada no elemento filtrante, agregando, assim, capacidade filtrante e microbicida/virucida comprovada por testes físico-químicos e microbiológicos.
[0012] O pedido de patente chinês CN102144817 descreve uma máscara cujo modelo é semelhante à máscara cirúrgica contendo nanopartículas de prata e de quitosana, sendo composta por cinco camadas de tecido do tipo gaze. Entretanto, o pedido de deposito se diferencia, pois, é aplicada em TNT, segue o modelo N95, apresenta maior capacidade de filtragem, metodologia diferenciada na aplicação de nanopartículas e produção dela por rota diferente. Além disso, a matéria prima utilizada para a produção do dispositivo respirador é diferenciada, pois a quitosana empregada na forma de nanopartículas é do tipo grau médico e segue o padrão de materiais empregados para a N95.
[0013] A patente estadunidense US10201198B refere-se a um respirador que possui uma camada de TNT de origem microfibrosa com fiação antiestática contendo revestimento eletrofiado de fibras submicrônicas parcialmente gelificadas, portadoras de carga, entrelaçadas com nanofibras portadoras de carga; uma camada não TNT microfibrosa soprada por fusão e uma camada não tecido composta por microfibrosa spunbond. Ademais, são mencionados os tipos de agentes biocidas que podem ser incluídos na composição do respirador, bem como sua concentração. Já o dispositivo respirador desenvolvido possui com característica antibacteriana, fungicida e antiviral, também é composto por três camadas de tecido que possui a função de barreira química e física. Estas camadas são confeccionadas com camada interna e externa de tecido-não-tecido (TNT) odonto-hospitalar como definido pelas normas brasileiras ABNT NBR 15052:2004 e na resolução da Anvisa RDC N° 356. O TNT odonto-hospitalar intermediário possui, como elemento filtrante, o emprego das nanopartículas de quitosana. Vale salientar que, tendo o dispositivo respirador a aplicação de nanotecnologia em sua composição, isto permite que sua capacidade de filtragem aprimorada, pois a presença de nanopartículas de quitosana possuem capacidade bactericidas e antivirais, já consolidadas na literatura e, neste caso, utilizadas em respiradores tipo N95.
[0014] O pedido de patente chinês CN208972708U apresenta um respirador semifacial com elásticos laterais, estruturado em multicamadas apresentando uma camada antibacteriana de sal de amônio quaternário de quitosana (suporte em tela porosa), camada de nanopartículas de dióxido de titânio (aspersão sobre camada de TNT), camada de carbono ativado e camada de TNT interna e externa. O objetivo do respirador chinês é permitir a ação esterilizante e bacteriostática, remoção de substâncias tóxicas do ar por degradação fotocatalítica (camada de nanopartículas); proteção contra agentes nocivos presentes no ar e em "haze" (névoa). Neste pedido de patente os inventores não propõem o uso do respirador para filtrar nem inativar vírus. Já o dispositivo respirador dinâmico foi desenvolvido para filtrar partículas nocivas presentes em ar com alta concentração de poluentes (PM 2.5 = 2.500 nm), que são muito maiores do que partículas virais (50200 nm). O estado químico da quitosana utilizada é diferente do dispositivo respirador desenvolvido, visto que o respirador chinês foi utilizado sal de amônio quaternário de quitosana de modo que a carga positiva da quitosana é utilizada para gerar um efeito de repulsão no particulado. Antecipadamente no dispositivo respirador, a interação eletrostática entre carga positiva (respirador) e negativa (micro-organismos e partículas virais) tem a finalidade de promover a inativação de tais agentes biológicos.
[0015] O pedido de patente estadunidense US20130291878A referisse a um respirador composto por TNT feito de nanofibras de diferentes composições, adicionando-se materiais com propriedades antibacterianas e antivirais às nanofibras. Os materiais adicionados consistem em biopolímeros como PVA; ácido poliláctico; fibroína; quitosana, quitina; nylon 6; nylon 6,6; nylon 9T; nylon 610; poliamida; poliestireno; poliacrilonitrilo; tereftalato de polietileno; cloreto de polivinila; poliuretano; poliéster; zeína; colágeno e nylon metoximetilado e, pelo menos, uma substância funcional dentre: polifenóis de catequina, polifenóis de tanino de caqui, polifenóis de semente de uva, polifenóis de soja, polifenóis de casca de limão, polifenóis de café, ácido fenilcarboxílico, ácido elágico e coumalina. O TNT é composto de nanofibras de diferentes composições, adicionando-se materiais com propriedades antibacterianas e antivirais às nanofibras e com diâmetro variável entre 1 nanômetro (nm) e 2000 nanômetros (nm). Porém não criaram respiradores em si, mas um material-base tecido-não-tecido de nanofibras com composição e tamanho de poros variados. A quitosana apenas citada como uma potencial aplicação, há mesma não está relacionada nos exemplos de combinações fornecidos pelo grupo de pesquisa, também não há um resultado de filtragem que prove a eficiência do material.
[0016] O pedido de patente estadunidense US20130011458 relata um método que confere propriedades antivirais através da adição de partículas não-solúveis em água, que liberam íons de cobre (Cu+ e Cu2+) a materiais poliméricos hidrofílicos, mantendo essas partículas encapsuladas no material polimérico. O pedido de patente trata sobre a técnica (adição de "pó" de cobre) e sobre o uso de íons de cobre em vez do biopolímero de quitosana (biocompatível). Entretanto não é apresentada nanotecnologia agregada tampouco um produto. Prontamente o dispositivo respirador dinâmico, possui elemento filtrante tanto para entrada quanto para saída autolimpeza com a inativação viral por meio da nanocamada, que realiza a ação filtrante de dupla face aplicada formando nanoporos em volume com capacidade drug delivery.
[0017] O pedido de patente chinês CN209172503U demonstra um modelo de utilidade divulgando um corpo do campo cirúrgico fornecido sequencialmente com uma camada impermeável de dentro para fora. A camada impermeável externa é feita de um filme de poliuretano microporoso, já a camada que está em contato com a pele é uma camada de filme líquido de absorção de água. A camada antibacteriana de quitosana está junto com as fibras de rami com uma pluralidade de ranhuras uniformemente formadas na seção transversal da membrana da fibra. As quatro janelas de operação estão dispostas no corpo da operação e incluem uma janela de linfonodo sentinela da axila esquerda, uma janela de linfonodo sentinela da axila direita, uma janela da glândula mamária esquerda e uma janela da glândula mamária direita, um círculo de canal de orifício de ajuste é formado na periferia de cada janela de operação e um elástico é disposto em cada canal de orifício de ajuste em um modo de penetração; a placa de cobertura de tecido de algodão é colada ao corpo da cortina cirúrgica através de um prendedor de velcro, de modo que as quatro janelas cirúrgicas sejam abertas ou fechadas. Apesar do pedido de patente relatar uma camada bacteriostática de quitosana com uma espessura de 0,08 a 0,10 mm, a tecnologia não demonstra resultados de filtragem que provam o efeito biocida tampouco trata-se de um respirador. A presente invenção, dispositivo respirador dinâmico, tem uma estrutura mecânica dinâmica de sistema de quinta ordem, com associação de um sistema de filtragem duplo fluxo que com a dinâmica da variação do diâmetro e do tamanho dos poros no processo de construção mecânica com a análise da pressão distribuída promoveu a variação de densidade das tramas das fibras atuando no fator de qualidade, quando a proporção de massa de quitosana promoveu inovação no desempenho de filtração pois atingiu o comportamento do tamanho do poro e a distribuição do tamanho dos poros das nanocamada gerando indicador de desempenho vinculado a concentração de quitosana.
[0018] O pedido de patente chinês CN109733026A especifica uma invenção descrevendo um método de preparação de tecido não tecido composto antibacteriano com retardador de chama e agulha. Um tecido não tecido composto antibacteriano, retardador de chamas e composto por agulha possui vantagens de alta resistência estrutural e compactação de textura, biodegradável, segurança, confiabilidade, conveniência na fabricação, ampla faixa de aplicação e similares, além de proporcionar uma sensação confortável de algodão. As microcápsulas antibacterianas são distribuídas uniformemente em uma camada antibacteriana e são alcançados excelentes efeitos de amplo espectro com liberação lenta e efeitos bactericidas. Os efeitos antibacterianos e bacteriostáticos são efetivamente alcançados devido à adição de óxido de nano-zinco e quitosana. Devido à adição de substâncias aromáticas essenciais, as microcápsulas continuamente emitem aroma em um processo de utilização para mascarar odores, e um alto valor de popularização e aplicação é alcançado. Foi provado que o efeito antibacteriano ainda é mantido mesmo quando o tecido é lavado por várias vezes tornando este tecido promissor. O pedido de patente trata de um método de preparação de um tecido não tecido e não de um respirador com características antibacteriana e antiviral, logo se difere do dispositivo respirador dinâmico desenvolvido. O pedido de patente que pretendesse proteger promove a não propagação de microorganismos e partículas virais em escala nanometrica (como o SARS-CoV-2) e oferece maior proteção ao usuário e dos pacientes por ele atendido, pois também divulga que a distribuição de temperatura teve um efeito de evolução de elevação controlada que resulta na umidade relativa menor vapor no ar diminuição das gotículas de água não alterando a nanocamada que reage como um controlador dos poros.
[0019] O pedido de patente chinês CN109720044A apresenta uma invenção com um tecido não tecido (TNT) composto por material antibacteriano antiestático permeável a gás, com duas camadas de TNT, de modo que na primeira camada há orifícios permeáveis e uma camada de malha de metal disposta na porção inferior; a segunda camada possui na porção superior do primeiro corpo principal uma camada de filme permeável a gás, a segunda camada de tecido não tecido possui na parte inferior uma malha de metal que contém microcápsulas antibacterianas uniformemente distribuídas. Uma camada de tecido não tecido com fiação é disposta entre a camada de malha de metal e a segunda camada de tecido não tecido. A presente invenção assegura o uso de tecido-não-tecido (TNT) odonto-hospitalar, normatizado por legislações brasileiras, ABNT NBR 15052:2004 e resolução da Anvisa RDC N° 356, com boa permeabilidade ao gás; a camada de malha metálica possui interferência estática que pode ser controlada de modo a obter o efeito antirradiação; através das microcápsulas antibacterianas, o produto tem vantagens de esterilização forte de amplo espectro, liberação lenta, sem toxicidade; adicionando óxido de zinco nanométrico e a camada de quitosana, o efeito esterilizante e antibacteriano pode ser efetivamente alcançado.
[0020] Esse tecido não tecido antibacteriano, antiestático e permeável ao gás é adequado para vestuário médico e para respiradores de tecidos não tecidos. A patente referida trata da invenção de um TNT diferente do nosso que é um respirador. Entretanto o tecido TNT pode ser utilizado como filtro e caso seja modificado sua superfície pode ter propriedade antibacteriano e ainda ser reutilizado após lavagem. Contudo, este pedido relacionado acima não traz a característica antiviral, fungicida e nem as camadas de nanopartículas adotadas no dispositivo respirador a qual pleiteamos a patente. Já o dispositivo respirador dinâmico que pretendesse proteger é um respirador que tem como base os respiradores N95 classe PFF2 já existentes no mercado nacional e internacional. A inovação desse dispositivo está na aplicação de nanopartículas no elemento filtrante, o qual é manufaturado com um produto de 50 gsm Meltblown-polipropileno tratado com uma carga eletrostática. Neste elemento filtrante há deposição de nanopartículas de material biodegradável polimérico conhecido como quitosana. A quitosana pode atuar como superfície de adsorção e de inativação viral. Assim, além do dispositivo respirador dinâmico ser eficaz contra partícula sólidas e líquidas a base de água, similar aos respiradores N95 PFF2, ele é eficaz também na filtração de vírus, especialmente SARS-CoV-2.
[0021] O pedido de patente canadense CA 2741799 refere-se a máscaras de proteção facial do tipo respiradores N95 que contém um filtro feito de material não tecido, podendo ser nylon, polietileno, polipropileno, poliéster e polietileno tereftálico, contendo um agente ativo com atividade antimicrobiana. O agente ativo usado é a resina iodata, porém, sugere que outros materiais possam ser usados como o triclosan, halogênios, prata, cobre, ou outro composto que apresenta propriedade antimicrobianas. Já o dispositivo respirador dinâmico apresenta um elemento filtrante que faz autolimpeza tanto para entrada quanto para saída com a inativação viral por meio da nanocamada, que realiza a ação filtrante de dupla face aplicada formando nanoporos em volume com capacidade drug delivery. Mais especificamente, os nanoporos apresentam uma grande relação volume de modo que, numa nanopartícula de 10 nm na construção do invento temos uma superfície inteligente. A invenção também controla o crescimento de contaminantes biológicos, não citoxicidade, com a capacidade de liberação de drogas nanoencapsuladas distribuídas uniformemente com amplo espectro de liberação controlada pela vibração e pode ser também incorporado adição tratamentos durante a utilização mostrando o impacto de aplicação.
[0022] A patente chinesa CN103876356 trata de máscara de proteção multifuncional composta de um forro, uma camada de esterilização e uma camada externa. A camada de esterilização confere ao material um efeito de resistência a bactérias e é formada por um sal quaternário de amônia, quitosana ou nanopartículas de prata. O dispositivo respirador dinâmico realiza a distribuição de temperatura a partir de um efeito de evolução de elevação controlada que resulta na umidade relativa menor vapor no ar diminuição das gotículas de água não alterando a nanocamada que reage como um controlador dos poros. A invenção também controla o crescimento de contaminantes biológicos, não citoxicidade, com a capacidade de liberação de drogas nanoencapsuladas distribuídas uniformemente com amplo espectro de liberação controlada pela vibração e pode ser também incorporado adição tratamentos durante a utilização mostrando o impacto de aplicação.
[0023] O pedido de patente chinês CN105437667 refere-se a um método de preparação de um material composto para a produção de máscaras de proteção faciais. O método de preparação compreende as etapas de dissolução de uma matriz polimérica, podendo ser álcool polivinílico, poliacrilonitrila ou ácido polilático em um solvente orgânico, de modo a preparar uma solução de fiação, adição de quitina, colágeno, quitosana, alginato de sódio ou uma mistura de substâncias e o processo de eletrofiação, pelo qual o tecido é obtido. O tecido produzido apresenta propriedade antimicrobiana, boa permeabilidade ao ar, e melhora a higiene das máscaras faciais quando é usado para fabricação de máscaras faciais. Porém, o dispositivo que pretendesse proteger é um respirador dinâmico com propriedades multifuncionais para impedir doenças infecciosas com propriedades de proteção autolimpante e drug delivery. É um respirador dinâmico desenvolvido com uma estrutura mecânica dinâmica de sistema de quinta ordem, com associação de um sistema de filtragem duplo fluxo com maior vazão de ar, em que o elemento filtrante faz tanto para entrada quanto para saída autolimpeza com a inativação viral por meio da nanocamada que realiza a ação filtrante de dupla face aplicada formando nanoporos em volume com capacidade drug delivery. A invenção também promove a não propagação de micro-organismos e partículas virais em escala nanometrica (como o SARS-CoV-2) e oferece maior proteção ao usuário e dos pacientes por ele atendido. A dinamica da variação do diâmetro e do tamanho dos poros no processo de construção mecânica com a análise da pressão distribuída promoveu a variação de densidade das tramas das fibras atuando no fator de qualidade, quando a proporção de massa de quitosana promoveu inovação no desempenho de filtração.
[0024] A tecnologia que gerou o pedido de patente chinês CN106923410 trata-se de filtros para máscara que apresentam propriedades antibacteriana por ser fabricado a partir de fibras de quitosana porosa, capaz de filtrar particulados finos presente no ar. O dispositivo respirador dinâmico possui a camada interna composta de TNT odonto-médico-hospitalar 20 gsm - Poliéster de espessura 0,33mm, atóxico e hipoalergênico com tratamento superbond hidrorrepelente, uma camada central que é o elemento filtrante manufaturada de Malha NT 50 gsm MeltBlown - Polipropileno de espessura 0,33 mm, com tratamento de carga estática, o qual recebe o nanofilme de quitosana e a camada externa composta de TNT odonto-médico-hospitalar 40 gsm - Polipropileno de espessura: 0,33 mm, atóxico e hipoalergênico com tratamento superbond hidrorrepelente, além do clip nasal de alumínio de espessura 0,5 mm e comprimento de 100mm e (5) elástico de TPE revestido com 63% poliéster e 33% elastodieno ”Chato" de largura 9mm e comprimento de 570 mm para fixação do dispositivo respirador dinâmico à face.
[0025] O dispositivo chinês apresentado no pedido de patente CN 20196773U descreve uma máscara protetora contendo nanômetros de prata e quitosana. A máscara protetora que contém o nanômetro de prata e quitosana compreendem cinco camadas de gazes, em que duas camadas são absorventes funcionais, com gazes de algodão contendo o nanômetro de prata e a quitosana. A máscara protetora possui resistência a bactérias, removendo odores e absorvendo poeira, podendo efetivamente impedir que bactérias ou vírus invadam o corpo humano através de uma cavidade oral e nasal, prevenindo cada tipo de doença infecciosa, além de permeabilidade ao ar simultaneamente. Já o dispositivo respirador dinâmico possui a filtragem bidirecional com um controle dinâmico no efeito da densidade estrutural das camadas, e esse controle é uma das partes dessa descoberta, o que se difere do invento CN 20196773U.
[0026] CN109645595 refere-se a máscaras de tecido não tecido com propriedade antibacteriana e o seu processo de obtenção. O tecido não tecido obtido a partir de fibra de bambu, polipropileno, quitosana, nitrato de prata, alginato de sódio e extratos vegetais. O respirador dinâmico promove a não propagação de microorganismos e partículas virais em escala nanometrica (como o SARS-CoV-2) e oferece maior proteção ao usuário e dos pacientes por ele atendido. A dinâmica da variação do diâmetro e do tamanho dos poros no processo de construção mecânica com a análise da pressão distribuída promoveu a variação de densidade das tramas das fibras atuando no fator de qualidade, quando a proporção de massa de quitosana promoveu inovação no desempenho de filtração pois atingiu o comportamento do tamanho do poro e a distribuição do tamanho dos poros das nanocamada gerando indicador de desempenho vinculado a concentração de quitosana. A Invenção também divulga que a distribuição de temperatura teve um efeito de evolução de elevação controlada que resulta na umidade relativa menor vapor no ar diminuição das gotículas de água não alterando a nanocamada que reage como um controlador dos poros. A invenção também controla o crescimento de contaminantes biológicos, não citoxicidade, com a capacidade de liberação de drogas nanoencapsuladas distribuídas uniformemente com amplo espectro de liberação controlada pela vibração e pode ser também incorporado adição tratamentos durante a utilização mostrando o impacto de aplicação.
[0027] A pesquisa realizada por L.K.P. Suen, Y.P. Guo, S.S.K. Ho, C.H. Au-Yeung, S.C. Lam. Comparing mask fit and usability of traditional and nanofibre N95 filtering facepiece respirators before and after nursing procedures, Journal of Hospital Infection, Hong Kong, 2019, apresenta um artigo com análise de usabilidade de respiradores N95 antes e depois de procedimentos de enfermagem. De acordo com a significância demonstrada no artigo, para os testes de fluxo respiratório, nenhum dos respiradores N95 analisados fornecem proteção consistente ao usuário, visto que se detectou vazamento do selo facial. O artigo traz uma análise de respiradores N95 de diferentes marcas e foram avaliados conforto como também aspectos do calor facial, irrespirabilidade, pressão facial, intangibilidade da fala e coceira. Assim, os dados publicados não impõem anterioridade ao ato inventivo do respirador dinâmico. O presente invento assegura o uso de tecido-não-tecido (TNT) odonto-hospitalar, normatizado por legislações brasileiras, ABNT NBR 15052:2004 e resolução da Anvisa RDC N° 356, com boa permeabilidade ao gás; a camada de malha metálica possui interferência estática que pode ser controlada de modo a obter o efeito antirradiação; através das microcápsulas antibacterianas, o produto tem vantagens de esterilização forte de amplo espectro, liberação lenta, sem toxicidade; adicionando óxido de zinco nanométrico e a camada de quitosana, o efeito esterilizante e antibacteriano pode ser efetivamente alcançado.
[0028] O artigo publicado por FOUDA, M.M, ABDEL-HALIM E.S., AL-DEYAB S.S. Antibacterial modification of cotton using nanotechnology é uma revisão que relata sobre trabalhos relacionados a modificações de tecidos usando nanotecnologia com o objetivo de produzir tecidos que tenham ação antimicrobiana. Em sua introdução o artigo traz que tecidos com acabamento antimicrobiano tem aplicações em diversas indústrias, dentre elas, as indústrias farmacêutica e médica e que esses tecidos podem ser usados para proteger os usuários de agente patogênicos causadores de problemas médicos e de higiene. A quitosana é citado como um dos agentes antimicrobianos usualmente usados em tecidos. Dessa forma, o artigo revela que a quitosana é amplamente utilizada como agente antimicrobiano em tecidos. E no caso do dispositivo respirador dinâmico a inovação foi realizar uma nova analise estrutural com integração de sistemas dinâmicos para promoção multifuncional do respirador que possui propriedades multifuncionais para impedir doenças infecciosas com propriedades de proteção autolimpante e drug delivery.
[0029] A pesquisa realizada por LI, H., et al. Nanoporous PLA/(Chitosan Nanoparticle) publicada no artigo Composite Fibrous Membranes with Excellent Air Filtration and Antibacterial Performance discorre sobre a produção de um filtro de ar composto por fibras de poli(ácido lático)/quitosana. Essas fibras mostram uma estrutura altamente porosa, em que nanopartículas de quitosana são distribuídas uniformemente por toda a fibra. O estudo mostra que as membranas obtidas são muito eficientes na filtragem de partículas de poluição, que geralmente carregam vírus e bactérias, além de apresentar atividade antimicrobiana. Na invenção o detalhe da trama do material da camada filtrante e demonstra a aplicabilidade do material sem aplicação das nanopartículas e com aplicação das nanopartículas de quitosana. O material filtrante com a aplicação das nanopartículas de quitosana tem uma capacidade de filtração de partículas nanométricas, a escala dos diâmetros de vírus incluído o SARS-CoV-2. A filtragem é realizada por estrutura mecânica dinâmica de sistema de quinta ordem, com associação de um sistema de filtragem duplo fluxo com maior vazão de ar, em que o elemento filtrante faz tanto para entrada quanto para saída autolimpeza com a inativação viral por meio da nanocamada que realiza a ação filtrante de dupla face aplicada formando nanoporos em volume com capacidade drug delivery. A invenção também promove a não propagação de micro-organismos e partículas virais em escala nanometrica (como o SARS-CoV-2) e oferece maior proteção ao usuário e dos pacientes por ele atendido.
[0030] Ainda nesse contexto, o artigo "Utilization of chitosan nanoparticles as a green finish in multifunctionalization of cotton textile" publicado por HEBEISH A., SHARAF S., FAROUK A, também relata sobre a utilização de nanopartículas de quitosana, em associação a outros tipos de nanopartículas, como finalizados para tecidos de algodão. Ainda, relata que tecidos tratados com as nanopartículas apresentam melhor estabilidade térmica, tinturabilidade, proteção UV e atividade antibacteriana. O Artigo mostra questões validadas no dispositivo respirador dinâmico proposto, porém difere do invento, que possui uma estrutura mecânica inovadora que por meio de uma modelo matemático de 5 ordem promove a compreensão e alteração dinâmica que realiza a distribuição de temperatura teve um efeito de evolução de elevação controlada que resulta na umidade relativa menor vapor no ar diminuição das gotículas de água não alterando a nanocamada que reage como um controlador dos poros.
[0031] A pesquisa demonstrada no artigo revelado por QUAN F., RUBINO I., LEE S. (Universal and reusable virus deactivation system for respiratory protection. Sci Rep 7, 39956 (2017)) descreve o desenvolvimento de um sistema de desativação do vírus SAR-CoV-2 por meio da funcionalização da principal unidade de filtração fibrosa de máscaras cirúrgicas com cloreto de sódio. Apesar se não citar a utilização de nanopartículas de quitosana, o artigo descreve métodos de neutralizar o vírus tratando o sistema de filtração das máscaras cirúrgicas. Já o invento em tela, promove a autolimpeza com a inativação viral por meio da nanocamada que realiza a ação filtrante de dupla face aplicada formando nanoporos em volume com capacidade drug delivery, com a capacidade de liberação de drogas nanoencapsuladas distribuídas uniformemente com amplo espectro de liberação controlada pela vibração e pode ser também incorporado adição tratamentos durante a utilização mostrando o impacto de aplicação.
[0032] A revisão explorada por JOSHI M., ADAK B. (Advances in Nanotechnology Based Functional, Smart and Intelligent Textiles: A Review. Elsevier (2018)) a aplicação de nanotecnologia na indústria têxtil em diversos setores é mencionada o uso de quitosana nanoparticulada como material polimérico com potencial de melhorar a performance de materiais têxteis, mais especificamente como cobertura de tecido de algodão, usando o método de deposição layer-by-layer, junto com outros materiais. O tecido com a cobertura apresenta boa capacidade antimicrobiana. O texto valida o uso da quitosana, mas não possui vínculo com o dispositivo respirador dinâmico, que possui outras características vinculadas inovadoras que são: capacidade dinâmica com propriedades multifuncionais para impedir doenças infecciosas com propriedades de proteção autolimpante e drug delivery; tem características de disposição inovadora na estrutura mecânica dinâmica de sistema de quinta ordem, com associação de um sistema de filtragem duplo fluxo com maior vazão de ar, em que o elemento filtrante faz tanto para entrada quanto para saída autolimpeza com a inativação viral. Ainda por meio de uma técnica de liberação vibracional ocorre a variação do diâmetro e do tamanho dos poros e isso altera a densidade das tramas das fibras atuando no fator de qualidade.
[0033] A publicação online intitulada ”Organic- Inorganic Hybrid Nanocoatings for Disposable Masks: A formidable arsenal against pathogenic COVID-19" descreve, de forma superficial, o desenvolvimento de máscaras funcionalizadas, cobertas com nanocamada, baseada em nanopartículas de sílica em conjunto com uma matriz polimérica capaz de desativar o vírus SAR-CoV-2 que entre em contato com a máscara. Na publicação é destacada o uso da tecnologia sol-gel para obtenção de uma camada hidrofóbica. Já o dispositivo respirador dinâmico engloba a aplicação de nanopartículas no elemento filtrante do modelo tradicional, aprimorando a segurança e proteção do usuário na eficiência de filtragem de partículas virais, incluindo as que causam a COVID-19.
FIGURAS
[0034] O dispositivo respirador poderá ser mais bem compreendido com base nas Figuras 1 e 6, cujas descrições seguem abaixo:
[0035] A Figura 1 apresenta um desenho esquemático do dispositivo respirador dinâmico (1), exibindo a camada interna (2), camada central (3), camada externa (4), clipe nasal (5) e elástico (6).
[0036] A Figura 2 as características de filtragem da camada filtrante, exibindo a filtragem sem as nanopartículas (7) e a filtragem com as nanopartículas de quitosana (8).
[0037] A Figura 3 exibe uma vista explodida do dispositivo respirador dinâmico (1).
[0038] A Figura 4 apresenta o detalhamento das linhas de costura do dispositivo respirador dinâmico (1).
[0039] A Figura 5 apresenta um usuário utilizando o dispositivo respirador dinâmico (1).
[0040] A Figura 6 apresenta o dispositivo respirador dinâmico (1).
DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO
[0041] Foi desenvolvido um dispositivo respirador dinâmico (1) do tipo N95 PFF2 contendo nanotecnologia baseada na adição de nanopartículas de quitosana. O produto possui eficiência de filtragem mínima de 95% de partículas sólidas e líquidas além de filtragem proporcionada pelas nanopartículas, que compreendem o tamanho de vírus incluído SARS-CoV-2. É um respirador dinâmico (1) desenvolvido com uma estrutura mecânica dinâmica de sistema de quinta ordem, com associação de um sistema de filtragem duplo fluxo com maior vazão de ar, em que a camada central (3) faz tanto para entrada quanto para saída autolimpeza com a inativação viral por meio da nanocamada que realiza a ação filtrante de dupla face aplicada, formando nanoporos em volume com capacidade drug delivery.
[0042] O dispositivo respirador dinâmico (1) é um equipamento de proteção individual (EPI), para maior compreensão das partes do produto da presente invenção, as mesmas foram ilustradas nas Figuras 1 a 6, em que:
[0043] A Figura 1 apresenta um desenho esquemático do dispositivo respirador dinâmico (1) confeccionada em material TNT odonto-médico-hospitalar. O respirador dinâmico (1) é composto por diferentes partes, apresentando 3 camadas, sendo a camada interna (2) composta de TNT odonto-médico-hospitalar 20 gsm foi utilizado a espessura padrão que é poliéster de espessura preferencial de 0,33mm, atóxico e hipoalergênico com tratamento superbond hidrorrepelente, a camada central (3) que é o elemento filtrante manufaturada de Malha NT 50 gsm, o qual recebe o nanofilme de quitosana, formado de polipropileno de espessura preferencial de 0,33 mm, com tratamento de carga estática, a camada externa (4) composta de TNT odonto-médico-hospitalar 40 gsm, polipropileno de espessura preferencial de 0,33 mm, atóxico e hipoalergênico com tratamento superbond hidrorrepelente. Essas camadas podem variar por volta de 30% da sua espessura desejada, obtendo a filtragem necessária para a segurança do usuário.
[0044] A FIGURA 1 também indica o clip nasal (5) de alumínio de espessura preferencial de 0,5 mm e comprimento de 100mm e elástico de fixação (6) de TPE revestido com 63% poliéster e 33% elastodieno ”Chato" de largura 9 mm e comprimento de 570 mm para fixação do respirador dinâmico (1) à face. Destacando-se que as medidas inclusas são a padrão simples, podem variar por volta de 30% da sua espessura desejada, obtendo a filtragem necessária para a segurança do usuário.
[0045] A Figura 2 apresenta os detalhes da camada central (3) filtrante e demonstra a aplicabilidade do material sem aplicação das nanopartículas (7) e com aplicação das nanopartículas de quitosana (8). O material filtrante com a aplicação das nanopartículas de quitosana (8) tem uma capacidade de filtração de partículas nanométricas, a escala dos diâmetros de vírus incluído o SARS-CoV-2.
[0046] A Figura 3 apresenta a vista explodida do dispositivo respirador dinâmico (1), internamente é possível visualizar a montagem das camadas, exibindo a camada interna (2), camada central (3), camada externa (4), clipe nasal (5) e elástico de fixação (6).
[0047] A Figura 4 detalha o corte do dispositivo respirador dinâmico (1) antes do seu fechamento e montagem. A costura é feita pelo processo de solda ultrassônica, tendo as dimensões conforme apresentado na Figura 4. A distância da soldagem é de 4 mm em todo contorno da borda, o comprimento da costura para o clipe nasal (5) é de 100 mm e 10 mm e localizado a 25 mm da borda, com uma variação de 10%, seguindo os padrões de construção da máquina CNC utilizada. As espessuras são padronizadas com o desenho mecânico de melhor simulação de pressão e fluxo de ar.
[0048] O dispositivo respirador dinâmico (1) é um respirador do tipo N95 PFF2 contendo uma nanotecnologia a base de quitosana, consiste em um equipamento de proteção individual que cobre a boca, o nariz e o queixo do usuário, além de proporcionar uma vedação adequada, sendo apresentado na FIGURA 5 um usuário utilizando o respirador (1).
[0049] O respirador dinâmico (1) consiste em uma peça facial filtrante composta por três camadas de material tecido não tecido (TNT) de uso odonto-médico-hospitalar, conforme especificado pela NBR 13698:2011 e ANVISA. Assim, o respirador dinâmico possui como características: uma peça semifacial filtrante cujo elemento filtrante é composto por nanopartículas de quitosana; uma barreira de proteção contra vírus como o causador da COVID-19 (SARS-CoV-2) utilizando materiais acessíveis no mercado local; uma tecnologia baseada em um nanofilme reprodutível e de fácil acesso.
[0050] O respirador dinâmico (1) é fixado na face do usuário por meio de dois elásticos fixadores (6) e a vedação do respirador dinâmico (1) na face é reforçada pelo clip nasal (5). O respirador dinâmico (1) é produzido para se encaixar perfeitamente ao rosto do usuário e vedar todos os pontos de contato e é composto por duas metades que se abrem (FIGURA 6) , formando um invólucro adequado para respiração, o qual é costurado por um processo de solda ultrassônica. Os elásticos fixadores (6) certificam a vedação por pressão e o clipe nasal (5) garante o ajuste frontal. Quando montado, o dispositivo respirador dinâmico (1) torna-se uma câmara de ar com a capacidade de trocar gases, temperatura e umidade; tem vedação na face garantindo vedação em cerca de 95% do usuário.
[0051] O design do respirador dinâmico (1) segue as recomendações o qual se prevê que ele deve ter o acabamento das peças livres de rebarbas e cantos vivos seguindo a recomendação da resolução RDC N° 356/2020 Art. 7° parágrafos: ”§ 4° A resistência à respiração imposta pela PFF, com ou sem válvula, deve ser a mais baixa possível e não deve exceder aos seguintes valores: I - 70 Pa em caso de inalação com fluxo de ar contínuo de 30 L/min; II - 240 Pa em caso de inalação com fluxo de ar contínuo de 95 L/min; e III - 300 Pa em caso de exalação com fluxo de ar contínuo de 160 L/min;" e também ”§ 5° A penetração dos aerossóis de ensaio através do filtro da PFF não pode exceder em momento algum a 6%". E ”§ 7° A concentração de dióxido de carbono no ar inalado, contido no volume morto, não pode exceder o valor médio de 1% (em volume) ". Além dos itens previstos na RDC N° 356 Art. 7 está também precisa estar em conformidade com as normas ABNT NBR 13698: 2011 e a ABNT NBR 13697:2010.
[0052] Assim, para o desenvolvimento do respirador dinâmico (1) tem-se uma camada central (3) filtrante cujo elemento filtrante recebe a deposição linear por meio de pulverização de nanopartículas de quitosana em velocidade e área linear para haver um controle do volume depositado. O respirador dinâmico (1) possui aplicação de nanopartículas de quitosana na camada central (3), o qual é tratado com uma carga eletrostática. Nessa camada, há deposição de nanopartículas de material biodegradável polimérico conhecido como quitosana. A quitosana pode atuar como superfície de adsorção e de inativação viral. Assim, além do respirador dinâmico (1) ser eficiente contra partículas sólidas e líquidas a base de água, similar aos respiradores N95 PFF2, ele também é eficaz na filtração de vírus como SARS-CoV-2.
MELHOR EXECUÇÃO DO INVENTO
[0053] Para o funcionamento adequado do dispositivo respirador dinâmico (1), o processo de fabricação das nanopartículas foi realizado conforme as seguintes etapas: posteriormente a modificação da superfície do TNT. Ocorre a adição da solução aquosa de ácido acético ou ácido lático na concentração de (0,5 a 5% v/v), a uma massa de quitosana grau médico na proporção de (0,3 a 6% m/v); em seguida agitou-se mecanicamente a solução (100 e 500 rpm) a uma temperatura entre 20 a 40 °C durante aproximadamente 1h.
[0054] Logo após, a solução de quitosana agitada com auxílio de um dispersor por um período entre 1 a 5 h a uma velocidade entre 10.000 e 35.000 rpm de modo a proporcionar a fragmentação das cadeias de quitosana. Posteriormente, com auxílio de uma bomba de infusão, foi adicionado uma solução de tripolifosfato (TPP) na concentração de 0,5 a 2,0 mg.mL-1 (0,5 a 2,0 % (m/v)) obedecendo a uma razão de 8:1 (QUI: TPP), adicionada na solução de quitosana (sob agitação de 5.000 rpm a 30.000 entre 20 a 40 °C), a taxa de infusão entre 0,1 e 2 mL p/min durante aproximadamente 2 hora.
[0055] Subsequentemente, a solução contendo as nanopartículas de quitosana foi deixada sob agitação no dispersor entre 5.000 a 20.000 rpm por um período de até 1h, transferindo a Solução para agitador magnético, o qual foi agitada por um período de 1h, com velocidade entre (100 e 500 rpm). A solução contendo nanopartículas de quitosana (120) foi transferida para eppendorfs entre 1 e 10 mL e centrifugada a 5.000 a 20.000 rpm, por um período de até 1h. O sobrenadante coletado foi transferido para frascos âmbar armazenados ao abrigo de luz e sob refrigeração entre 0 a 10°C.
[0056] As nanopartículas foram aplicadas na camada central (3), que vai entre as camadas interna (2) e externa (4) do respirador dinâmico (1). A aplicação das nanopartículas na camada central (4) ocorreu via técnica de jateamento, ou automontagem camada por camada ou 'layer-by-layer (LbL) ' e ou dip-coating. Os dispositivos respiradores dinâmicos (1) foram submetidos à imersão no TNT da camada central (3) nas suspensões dos nanomateriais ou por aspersão (método preferencial) dos nanomateriais sobre o tecido, empregando um sistema de spray. A espessura do nanofilme formado foi controlada pelo número de ciclos de imersão/aspersão com a suspensão das nanopartículas.

Claims (7)

  1. RESPIRADOR DINÂMICO COM PROPRIEDADES MULTIFUNCIONAIS PARA IMPEDIR DOENÇAS INFECCIOSAS COM PROPRIEDADES DE PROTEÇÃO AUTOLIMPANTE E DRUG DELIVERY, caracterizado por ser um respirador contendo nanotecnologia baseada na adição de nanopartículas de quitosana filtrando micro-organismos.
  2. RESPIRADOR DINÂMICO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por presenta um desenho esquemático exibindo uma camada interna (2), camada central (3), camada externa (4), clipe nasal (5) e elástico (6).
  3. RESPIRADOR DINÂMICO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por uma estrutura mecânica dinâmica de sistema de quinta ordem, com associação de um sistema de filtragem duplo fluxo com maior vazão de ar, em que a camada central (3) faz tanto para entrada quanto para saída autolimpeza com a inativação viral por meio da nanocamada que realiza a ação filtrante de dupla face aplicada, formando nanoporos em volume com capacidade drug delivery.
  4. RESPIRADOR DINÂMICO, de acordo com a reivindicação 1 e 3, caracterizado por apresentar um processo de fabricação de máscara de material polimérico está sob a forma de uma manta de não-tecido composta por fibras produzidas por método de fabricação spunbond e/ou meltblown.
  5. RESPIRADOR DINÂMICO, de acordo com a reivindicação 1 e 4, caracterizado por apresentar um nanofilme ou nanofibra composta por polipropileno e nanopartículas de quitosana sem ou com grafeno e/ou prata, depositadas no tecido por meio da técnica de "dip-coating", jateamento e imersão.
  6. RESPIRADOR DINÂMICO, de acordo com a reivindicação 1 e 4, caracterizado por apresentar uma costura feita por processo de solda ultrassônica.
  7. RESPIRADOR DINÂMICO, de acordo com a reivindicação 1 e 4, caracterizado por ser fixado na face do usuário por meio de dois elásticos fixadores (6) e um clipe nasal (5), vedando todos os pontos de contato, encaixando-se as duas metades, que se abrem, formando um invólucro adequado para respiração.
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