IT202000011641A1 - PERSONAL PROTECTIVE EQUIPMENT AGAINST PATHOGENIC MICROORGANISMS AND ITS PRODUCTION PROCESS - Google Patents
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- A41D13/1115—Protective face masks, e.g. for surgical use, or for use in foul atmospheres characterised by their shape with a horizontal pleated pocket
Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
del brevetto per invenzione industriale dal titolo: ?Dispositivo di protezione individuale contro microrganismi patogeni e suo processo di produzione? of the patent for industrial invention entitled: ?Personal protective device against pathogenic microorganisms and its production process?
La presente invenzione ? relativa al campo tecnico dei dispositivi di protezione individuale ed in particolare delle maschere facciali indossabili, in corrispondenza di naso e bocca, per la protezione da microrganismi patogeni ed ancora pi? in particolare per la protezione da virus, pi? in particolare quelli della famiglia dei coronavirus (CoV). The present invention ? relating to the technical field of personal protective equipment and in particular of wearable face masks, at the nose and mouth, for protection against pathogenic microorganisms and even more? in particular for the protection from viruses, pi? especially those of the coronavirus (CoV) family.
Molti patogeni si trasmettono per via aerea, causando infezioni di tipo virale, e infezioni batteriche. ? particolarmente importante quindi, proteggere le principali vie di accesso all?organismo da microorganismi patogeni, ovvero il naso e la bocca. Come ? noto, ? attualmente in corso una epidemia causata dal virus Sars-CoV-2, appartenente alla famiglia dei coronavirus, che comprende ceppi all?origine sia del comune raffreddore che della sindrome da distress respiratorio acuto (SARS). Allo stato attuale, non esistono terapie specifiche rispetto ad infezioni provocate da alcuni microorganismi patogeni, come in particolare quelle correlate ai nuovi ceppi di coronavirus. Questi ultimi, hanno dimensioni di 100-150 nanometri e la loro trasmissione avviene principalmente per via aerea mediante secrezioni contenenti patogeni, che vengono emesse durante la respirazione, che possono raggiungere dimensioni di pochi micron nel caso di formazione di aerosol. Misure massive di distanziamento sociale sono state definite come l'unico modo per ridurre la catena di diffusione di patogeni trasmissibili per via aerea ed in particolare per i coronavirus. In ambito clinico e comunitario, l'igiene delle mani e delle superfici attraverso detergenti a base alcolica ? altamente raccomandata, oltre ad altri atteggiamenti definiti corretti. La situazione ? ancora pi? complessa in contesti clinici, dove le fonti di contagio sono molteplici. I dispositivi di protezione individuale (DPI), tra cui maschere facciali, guanti, occhiali e camici monouso, sono tra le principali misure di protezione preventiva contro le fonti di contagio. Le linee guida dell'Organizzazione mondiale della sanit? (OMS) suggeriscono un uso differenziato delle maschere facciali, in base al grado di esposizione ed al tipo di patogeno. Many pathogens are transmitted by air, causing viral infections and bacterial infections. ? therefore, it is particularly important to protect the main access routes to the body from pathogenic microorganisms, i.e. the nose and mouth. As ? known, ? an epidemic is currently underway caused by the Sars-CoV-2 virus, belonging to the coronavirus family, which includes strains at the origin of both the common cold and acute respiratory distress syndrome (SARS). At present, there are no specific therapies for infections caused by some pathogenic microorganisms, such as those related to new strains of coronavirus in particular. The latter have dimensions of 100-150 nanometers and their transmission occurs mainly by air via secretions containing pathogens, which are emitted during respiration, which can reach dimensions of a few microns in the case of aerosol formation. Massive social distancing measures have been defined as the only way to reduce the spread chain of airborne pathogens and in particular for coronaviruses. In clinical and community settings, hand and surface hygiene using alcohol-based cleaners? highly recommended, in addition to other definite attitudes correct. The situation ? even more complex in clinical contexts, where the sources of contagion are multiple. Personal protective equipment (PPE), including face masks, gloves, goggles and disposable gowns, are among the main preventive protection measures against sources of contagion. The guidelines of the World Health Organization? (WHO) suggest a differentiated use of face masks, based on the degree of exposure and the type of pathogen.
Per la protezione individuale da agenti patogeni, ed in particolare da patogeni trasmissibili per via aerea, sono attualmente utilizzate maschere di protezione distinte in: maschere facciali, maschere facciali chirurgiche, e i facciali filtranti. Questi ultimi sono ulteriormente classificati al livello Europeo in base al grado di protezione in FFP1, FFP2 ed FFP3. For individual protection from pathogens, and in particular from airborne pathogens, protective masks are currently used which are divided into: face masks, surgical face masks, and filtering face masks. The latter are further classified at the European level based on the degree of protection in FFP1, FFP2 and FFP3.
Tra i dispositivi di protezione dai patogeni trasmissibili per via aerea attualmente in uso, le maschere facciali multistrato, come ad esempio quelle chirurgiche, sono formate da due o pi? strati di TNT o tessuto non tessuto, costituito da fibre di poliestere o polipropilene. Tipicamente, lo strato esposto all?esterno ? realizzato mediante tecnologia del tipo spun bond con eventuale trattamento idrofobico. Lo strato intermedio ? costituito da TNT prodotto con tecnologia melt blown e costituito da microfibre di diametro 1-3 micron, in polipropilene poliestere con attivit? filtrante. Un eventuale terzo strato ? a contatto con il volto di un utilizzatore e protegge la cute dallo strato filtrante. Seppure le maschere facciali multistrato risultino efficaci poich? dotate di buona capacit? filtrante verso l?esterno, esse non garantiscono una protezione elevata nei confronti di un patogeno che proviene dall?esterno, a causa della poca aderenza al volto e della loro incapacit? di trattenere particelle fini e molto fini, come ad esempio di tipo aerosol. Among the protective devices against airborne pathogens currently in use, multilayer face masks, such as surgical ones, are formed by two or more layers. layers of TNT or non-woven fabric, made up of polyester or polypropylene fibers. Typically, the layer exposed to? Outside? made using spun bond technology with possible hydrophobic treatment. The middle layer? made up of TNT produced with melt blown technology and made up of microfibers with a diameter of 1-3 microns, in polyester polypropylene with activity? filtering. A possible third layer? in contact with the face of a user and protects the skin from the filtering layer. Although the multilayer facial masks are effective because? endowed with good capacity? filtering towards the outside, they do not guarantee high protection against a pathogen that comes from the outside, due to the lack of adherence to the face and their inability to to retain fine and very fine particles, such as aerosol type.
I dispositivi di protezione individuale come i facciali filtranti definiti secondo gli standard europei FFP1, FFP2, FFP3, sono pensati per uso industriale per proteggere da polveri, fumi e nebbie e sono anche utilizzate in ambito sanitario, in particolare nei reparti di malattie infettive, poich? il materiale che li costituisce ha alta capacit? protettiva da e verso l?ambiente esterno. Lo strato filtrante, solitamente in tessuto realizzato con tecnologia melt blown, agisce meccanicamente per particelle fino ad alcuni micron di diametro. Per particelle di dimensioni ancora inferiori, l?effetto pi? importante ? quello elettrostatico: le fibre catturano elettrostaticamente le particelle fini, bloccandole. Personal protective equipment such as filtering facepieces defined according to the European standards FFP1, FFP2, FFP3, are designed for industrial use to protect against dust, fumes and mists and are also used in the health sector, particularly in infectious disease departments, since ? the material that constitutes them has high capacity? protective from and towards the external environment. The filtering layer, usually in fabric made with melt blown technology, acts mechanically for particles up to a few microns in diameter. For even smaller particles, the effect is more? important ? the electrostatic one: the fibers electrostatically capture the fine particles, blocking them.
Al fine di migliorare la capacit? filtrante e protettiva di dispositivi di protezione come le maschere facciali, sono stati sviluppati dispositivi con capacit? filtrante migliorata. In order to improve the ability filtering and protective of protective devices such as face masks, have been developed devices with capacity? improved filtering.
Un esempio di dispositivo di protezione migliorato ? descritto nella domanda di brevetto portoghese PT2162223T che riguarda in particolare una maschera facciale comprendente una porzione che copre naso e bocca realizzata in almeno tre strati. Almeno uno degli strati comprende un tessuto che include una sostanza in grado di legare chimicamente un agente patogeno. Il tessuto, in aggiunta, comprende almeno uno ione metallico polivalente o un sale metallico, e almeno uno degli strati prevede un tessuto termoformabile. An example of an improved protective device ? described in Portuguese patent application PT2162223T which relates in particular to a face mask comprising a portion covering the nose and mouth made of at least three layers. At least one of the layers comprises a fabric that includes a substance capable of chemically binding a pathogen. The fabric additionally comprises at least one polyvalent metal ion or metal salt, and at least one of the layers comprises a thermoformable fabric.
Sono inoltre noti studi ed applicazioni industriali in cui la zeolite viene utilizzata come mezzo filtrante per particolato ed inquinanti atmosferici (NOx, ozono, PM e radioisotopi di cesio). Studies and industrial applications are also known in which zeolite is used as a filter medium for particulate matter and atmospheric pollutants (NOx, ozone, PM and radioisotopes of cesium).
Tuttavia, seppur vantaggiosi sotto diversi aspetti, le maschere facciali attualmente note non consentono di ridurre la proliferazione di microrganismi patogeni, ed in particolare della famiglia CoV ed ancora pi? in particolare del Sars-CoV-2, e di garantire al contempo una buona capacit? filtrante, buon comfort durante l?uso e un costo ridotto. However, although advantageous in various respects, the currently known facial masks do not allow to reduce the proliferation of pathogenic microorganisms, and in particular of the CoV family and even more so. in particular of Sars-CoV-2, and at the same time to guarantee a good capacity? filtering, good comfort during use and a low cost.
Scopo della presente invenzione ? fornire un dispositivo di protezione individuale o una maschera facciale che comprenda uno strato od una pluralit? di strati in grado di aumentarne la capacit? di protezione da microrganismi patogeni ed il comfort per l?utilizzatore. Purpose of the present invention? provide personal protective equipment or a face mask comprising a layer or a plurality of? of layers able to increase its capacity? of protection from pathogenic microorganisms and comfort for the user.
Inoltre, scopo della presente invenzione ? fornire un dispositivo di protezione individuale o una maschera facciale in grado di ridurre l?attivit? proliferativa di microrganismi patogeni e in particolar modo del virus Sars-CoV-2 garantendo propriet? filtranti ottimali ad un costo ridotto ed avente, quindi, caratteristiche tali da superare i limiti dei dispositivi di protezione attualmente noti. Furthermore, the purpose of the present invention ? provide personal protective equipment or a face mask that can reduce the activity? proliferative of pathogenic microorganisms and in particular of the Sars-CoV-2 virus, guaranteeing properties optimal filtering devices at a reduced cost and therefore having characteristics such as to overcome the limits of currently known protection devices.
Ancora, scopo della presente invenzione ? fornire un dispositivo di protezione individuale o maschera facciale che consenta di ridurre, durante l?uso, l?accumulo di CO2 generata durante la respirazione. Again, the object of the present invention ? provide personal protective equipment or a face mask to reduce the accumulation of CO2 generated during respiration during use.
Secondo la presente invenzione viene realizzato un dispositivo di protezione individuale contro microrganismi patogeni, o maschera facciale di protezione, come definito nella rivendicazione 1. According to the present invention, an individual protective device against pathogenic microorganisms, or a protective face mask, as defined in claim 1 is provided.
Secondo la presente invenzione viene inoltre realizzato un processo di produzione del dispositivo di protezione individuale contro microrganismi patogeni, come definito dalla rivendicazione 9. According to the present invention, a process for the production of the personal protective device against pathogenic microorganisms, as defined by claim 9, is also carried out.
Per una migliore comprensione della presente invenzione viene ora descritta una forma di realizzazione preferita, a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali: For a better understanding of the present invention, a preferred embodiment is now described, purely by way of non-limiting example, with reference to the attached drawings, in which:
- la Figura 1 mostra una vista schematica in sezione di un dispositivo di protezione individuale contro microrganismi patogeni, secondo l?invenzione - Figure 1 shows a schematic sectional view of an individual protective device against pathogenic microorganisms, according to the invention
- La figura 2 una vista prospettica ed in dettaglio del dispositivo di protezione individuale, secondo l?invenzione; - Figure 2 is a perspective view and in detail of the personal protective device, according to the invention;
- la Figura 3 mostra una vista al microscopio di uno strato della maschera facciale protettiva su cui ? applicata polvere di zeolite, secondo l?invenzione; - la Figura 4 mostra un grafico della capacit? di adsorbimento delle molecole d?acqua in condizioni ambientali dopo l?esposizione a un flusso d?aria ad elevata umidit? relativa per zeolite 3A, 4A e clinoptilolite, secondo l?invenzione. - Figure 3 shows a microscopic view of a layer of the protective face mask on which ? applied zeolite powder, according to the invention; - Figure 4 shows a graph of the capacity? of adsorption of water molecules in ambient conditions after exposure to a stream of air with high humidity? relative for zeolite 3A, 4A and clinoptilolite, according to the invention.
Con riferimento alla figura 1 e alla figura 2, il dispositivo di protezione individuale 100 contro microrganismi patogeni secondo l?invenzione consiste in un dispositivo di protezione delle vie respiratorie, come una maschera facciale monouso o pi? in particolare una maschera facciale chirurgica multistrato che a titolo di esempio ? mostrata in figura 2, indossabile in corrispondenza di naso e bocca di un utilizzatore. With reference to Figure 1 and Figure 2, the personal protective device 100 against pathogenic microorganisms according to the invention consists of a respiratory protection device, such as a disposable face mask or more. in particular a multilayer surgical face mask which by way of example ? shown in figure 2, wearable on the nose and mouth of a user.
Il dispositivo di protezione individuale 100 comprende un primo strato 101 ed un ultimo strato 102 in tessuto, preferibilmente di un tessuto soffice di tipo intrecciato e stabile, ancora pi? preferibilmente di TNT. Il dispositivo di protezione individuale 100 comprende inoltre almeno un ulteriore strato 103 interposto tra il primo 101 e l?ultimo strato 102, detto ulteriore strato 103 essendo superficialmente ricoperto di uno strato di zeolite. The personal protective device 100 comprises a first layer 101 and a last layer 102 in fabric, preferably in a soft fabric of the woven and stable type, even more stable. preferably TNT. The personal protective device 100 also comprises at least one further layer 103 interposed between the first 101 and the last layer 102, said further layer 103 being superficially covered with a layer of zeolite.
Tra i nanomateriali, la zeolite ? un alluminosilicato cristallino naturale o sintetico con una struttura cristallina ed una porosit? definite. I pori ed i canali della zeolite risultano uniformi con dimensioni che possono variare da 3 a 12 ?. Le applicazioni della zeolite come setaccio molecolare, scambiatore di ioni o per adsorbimento molecolare sono state ampiamente studiate. Nella presente invenzione, vantaggiosamente, l?uso della zeolite consente di sfruttare oltre alle caratteristiche filtranti, anche la capacit? di riduzione dell?attivit? proliferativa di microorganismi patogeni. Inoltre, vantaggiosamente la polvere di zeolite applicata all?ulteriore strato 103 del dispositivo di protezione 100, consente di aumentare la capacit? di assorbimento dell?espirato ad alta umidit? ed alto contenuto di CO2, ottenendo un comfort ottimale per l?utilizzatore che lo indossa, riducendo in particolare i fenomeni di appannamento visivo, ancor pi? in particolare i fenomeni di accumulo di CO2, come l?acidosi respiratoria. Among the nanomaterials, zeolite ? a natural or synthetic crystalline aluminosilicate with a crystalline structure and a porosity? defined. The pores and channels of the zeolite are uniform with dimensions that can vary from 3 to 12?. The applications of zeolite as a molecular sieve, ion exchanger or for molecular adsorption have been extensively studied. In the present invention, advantageously, the use of the zeolite allows to exploit, in addition to the filtering characteristics, also the capacity? of reduction of? activity? proliferation of pathogenic microorganisms. Furthermore, advantageously, the zeolite powder applied to the further layer 103 of the protection device 100 allows to increase the capacity? absorption of exhaled breath at high humidity? and high CO2 content, obtaining optimal comfort for the user who wears it, in particular reducing the phenomena of visual fogging, even more? in particular the phenomena of accumulation of CO2, such as respiratory acidosis.
Secondo la presente invenzione la polvere di zeolite applicata ad almeno un ulteriore strato 103 ed intermedio del dispositivo di protezione individuale 100, ? polvere di zeolite ottenuta da zeoliti sintetiche e naturali aventi caratteristiche di non tossicit?. According to the present invention the zeolite powder applied to at least one further and intermediate layer 103 of the personal protective device 100, is zeolite powder obtained from synthetic and natural zeolites having non-toxic characteristics.
Secondo un aspetto dell?invenzione la polvere di zeolite ? ottenuta da zeoliti sintetiche 3A e 4A aventi granulometria maggiore o uguale a 5 micron. Vantaggiosamente la polvere di zeolite viene setacciata in modo che la granulometria sia opportuna a eliminare la dispersione di polveri sottili all?esterno della maschera facciale, tale granulometria ottimale ? quella con diametro maggiore o uguale a 1-2 micron, pi? in particolare 3-4 micron, ancor pi? in particolare maggiore o uguale a 5 micron. According to one aspect of the invention the zeolite powder ? obtained from synthetic zeolites 3A and 4A having particle size greater than or equal to 5 micron. Advantageously, the zeolite powder is sieved so that the granulometry is suitable for eliminating the dispersion of fine powders outside the face mask, this optimal granulometry? the one with a diameter greater than or equal to 1-2 microns, pi? in particular 3-4 microns, even more? in particular greater than or equal to 5 microns.
Secondo un altro aspetto dell?invenzione, la polvere di zeolite applicata ad almeno un ulteriore strato 103 del dispositivo di protezione 100 comprende polvere di clinoptilolite, ovvero zeolite naturale priva di materiale organico, con granulometria tale da eliminare la dispersione di polveri sottili in uso all?esterno della maschera facciale. La granulometria preferita ? maggiore o uguale a 5 micron. According to another aspect of the invention, the zeolite powder applied to at least one further layer 103 of the protection device 100 comprises clinoptilolite powder, i.e. natural zeolite free from organic material, with a granulometry such as to eliminate the dispersion of fine powders in use at the ?exterior of the face mask. Your favorite grain size? greater than or equal to 5 microns.
Lo strato ulteriore su cui ? applicata la polvere di zeolite secondo l?invenzione ha morfologia, mostrata in figura 3, la polvere di zeolite (3A e 4A) appare come un insieme di cristalli cubici. The further layer on which ? When applied, the zeolite powder according to the invention has the morphology shown in figure 3, the zeolite powder (3A and 4A) appears as a set of cubic crystals.
Secondo un aspetto dell?invenzione, il processo di produzione del dispositivo di protezione individuale 100 contro microrganismi patogeni comprende le seguenti fasi: According to one aspect of the invention, the production process of the personal protective equipment 100 against pathogenic microorganisms comprises the following steps:
- cospargere due porzioni di tessuto, preferibilmente garza a maglia fine di dimensioni, preferibilmente di 17x12 cm, con 10 gr di polvere di zeolite, ancor pi? preferibilmente con una quantit? di polvere di zeolite maggiore di 10 grammi, a costituire lo strato ulteriore intermedio del dispositivo di protezione 100; - sprinkle two portions of fabric, preferably fine-mesh gauze, preferably 17x12 cm, with 10 g of zeolite powder, even more? preferably with a quantity? of zeolite powder greater than 10 grams, to form the further intermediate layer of the protection device 100;
- sovrapporre uno strato di tessuto a quello precedentemente cosparso di polvere di zeolite; - superimpose a layer of fabric on the one previously sprinkled with zeolite powder;
- mediante la tecnica della ?powder compaction? creare strati sottili in cui la matrice in tessuto conferisce maggiore stabilit? meccanica - by means of the ?powder compaction? create thin layers in which the fabric matrix gives greater stability mechanics
- fissare tra loro le porzioni di tessuto o garza mediante cucitura; - fix the portions of fabric or gauze together by sewing;
- realizzare una maschera di protezione facciale multistrato avente almeno un primo strato 101, un ultimo strato 102 ed un ulteriore strato 103 intermedio costituito da garza impregnata in polvere di zeolite. - making a multilayer face protection mask having at least a first layer 101, a last layer 102 and a further intermediate layer 103 consisting of gauze impregnated with zeolite powder.
Secondo un aspetto dell?invenzione nel processo di produzione del dispositivo di protezione 100 la fase di realizzazione di una maschera di protezione facciale multistrato consiste nell?applicare a maschere facciali note, l?ulteriore strato 103 contenente polvere di zeolite, al fine di aumentarne il livello di sicurezza. According to one aspect of the invention, in the production process of the protective device 100, the phase for making a multilayer facial protection mask consists in applying to known facial masks, the further layer 103 containing zeolite powder, in order to increase its security level.
Secondo un aspetto dell?invenzione, come mostrato in figura 1, il dispositivo di protezione individuale 100, o maschera di protezione, ? costituito da un primo strato 101, rivolto verso l?esterno durante l?uso, in polipropilene legato (filato idrofobico), uno strato filtrante 104 intermedio (realizzato in polipropilene soffiato a fusione) e un ultimo strato 102 interno di polipropilene legato (filato morbido, adsorbente). According to one aspect of the invention, as shown in figure 1, the personal protective device 100, or protective mask, is consisting of a first layer 101, facing outwards during use, of bonded polypropylene (hydrophobic yarn), an intermediate filtering layer 104 (made of melt-blown polypropylene) and a last internal layer 102 of bonded polypropylene (soft yarn , adsorbent).
Come mostrato in figura 1 ed in figura 2 l?ulteriore strato 103 impregnato di zeolite ? saldamente ancorato tra il primo strato 101 esterno e lo strato filtrante 104, quindi la maschera viene nuovamente sigillata ottenendo uno strato attivo, preferibilmente di 200 cm<2>, ancor pi? preferibilmente maggiore di 200 cm<2 >. As shown in figure 1 and in figure 2 the further layer 103 impregnated with zeolite is firmly anchored between the first external layer 101 and the filtering layer 104, then the mask is sealed again obtaining an active layer, preferably of 200 cm<2>, even more? preferably greater than 200 cm<2 >.
Secondo un aspetto dell?invenzione, la zeolite presente nel dispositivo di protezione 100 ? modificata con ioni metallici scelti tra ioni zinco, argento, rame. La polvere di Zeolite ? composta da cristalli nanoporosi caratterizzati dalla presenza di ioni metallici nella struttura. Una delle caratteristiche principali della zeolite ? la sua capacit? di lavorare da scambiatore ionico, sostituendo lo ione metallico originario con altri presenti nell?ambiente. According to one aspect of the invention, the zeolite present in the protection device 100 is modified with metal ions selected from zinc, silver, copper ions. Zeolite powder? composed of nanoporous crystals characterized by the presence of metal ions in the structure. One of the main characteristics of the zeolite ? his ability? to work as an ion exchanger, replacing the original metal ion with others present in the environment.
Vantaggiosamente, l?effetto di sospensioni di zeolite modificate con ioni argento, rame e zinco in soluzione di PBS ha effetto contro microorganismi patogeni quali in particolare quelli della famiglia del coronavirus. Advantageously, the effect of zeolite suspensions modified with silver, copper and zinc ions in PBS solution has an effect against pathogenic microorganisms such as in particular those of the coronavirus family.
Il Richiedente ha effettuato prove sperimentali comparative sulla capacit? di adsorbimento e di proliferazione di microorganismi patogeni del dispositivo di protezione individuale secondo l?invenzione. Il materiale nanoporoso ? stato analizzato mediante microscopia elettronica a scansione (SEM) e spettroscopia infrarossa con trasformata di Fourier (FT-IR). Inoltre, l'analisi spettroscopica ? stata utilizzata per studiare l'assorbimento di molecole endogene di RNA non codificante (miRNA) e la sua interazione con lo strato nanoporoso. Inoltre, la capacit? di adsorbimento di molecole d'acqua e CO2 ? stata valutata mediante analisi termogravimetrica di polvere di zeolite. Has the Applicant carried out comparative experimental tests on the capacitance? of adsorption and proliferation of pathogenic microorganisms of the personal protective equipment according to the invention. The nanoporous material ? was analyzed by scanning electron microscopy (SEM) and Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy. Furthermore, the spectroscopic analysis ? was used to study the uptake of endogenous non-coding RNA (miRNA) molecules and its interaction with the nanoporous layer. Furthermore, the capacity of adsorption of water molecules and CO2 ? was evaluated by thermogravimetric analysis of zeolite powder.
Al fine di studiare la capacit? di assorbimento della polvere di zeolite utilizzata, ? stato valutato l'adsorbimento del DNA a singolo filamento (22 nucleotidi) mediante spettroscopia FT-IR. I pellet di zeolite 3A e 4A sono stati ottenuti mediante una pressa riscaldata PW 10 H (50 kN). L'analisi gravimetrica eseguita sul pellet ? riportata nella Figura 3. In order to study the ability of absorption of the zeolite powder used, ? The adsorption of single-stranded DNA (22 nucleotides) was evaluated by FT-IR spectroscopy. The 3A and 4A zeolite pellets were obtained by a PW 10 H (50 kN) heated press. The gravimetric analysis performed on the pellet? shown in Figure 3.
Le isoterme di adsorbimento dell'acqua della zeolite 3 A, 4 A e clinoptilolite sono simili, con una capacit? di assorbimento dopo 1 h compresa tra il 10 e il 20% in peso. Il Richiedente mediante le prove sperimentali citate ha evidenziato che l'uso di polvere anzich? di pellet porta a una maggiore capacit? di adsorbimento, che pu? essere superiore al 20% in peso. The water adsorption isotherms of 3A, 4A zeolite and clinoptilolite are similar, with a capacity of absorption after 1 h between 10 and 20% by weight. Through the aforementioned experimental tests, the Applicant has shown that the use of powder instead of of pellets leads to a greater capacity? of adsorption, which can? be greater than 20% by weight.
Su ogni pellet ? stata depositata una goccia d'acqua, con un volume di 10 ?L e una concentrazione di miRNA di 100 pmol / ?L. Dopo la deposizione, il campione ? stato lavato in acqua deionizzata ed essiccato sotto flusso di azoto. On each pellet ? a drop of water was deposited, with a volume of 10 ?L and a miRNA concentration of 100 pmol/?L. After the deposition, the sample ? washed in deionized water and dried under nitrogen flow.
L'analisi a infrarossi ha evidenziato la presenza della caratteristica banda di adsorbimento degli oligonucleotidi a circa 1160-10 cm<-1 >e 832-10 cm<-1>, che non compaiono su un campione di controllo non esposto a miRNA. Inoltre, l'interazione elettrostatica e Van Der Waals tra la zeolite e le biomolecole, caratteristiche della struttura della zeolite, pu? prevedere un adsorbimento superficiale delle molecole. Infrared analysis showed the presence of the characteristic oligonucleotide adsorption band at approximately 1160-10 cm<-1 > and 832-10 cm<-1>, which do not appear on a control sample not exposed to miRNA. Furthermore, the electrostatic and Van Der Waals interaction between the zeolite and the biomolecules, characteristics of the zeolite structure, can predict a surface adsorption of the molecules.
Il dispositivo di protezione secondo l?invenzione ? efficace per la protezione di numerosi patogeni trasmissibili per via aerea. In particolare ? stata valutata l?efficacia verso il Sars-CoV-2. The protection device according to the invention ? effective for the protection of many airborne pathogens. In particular ? efficacy against Sars-CoV-2 has been evaluated.
Il virus Sars-CoV-2 ? stato studiato mediante microscopia elettronica criogenica, evidenziando una forma approssimativamente sferica con un diametro compreso tra 80 nm e 120 nm. Le proteine denominate ?spike? presenti sulla superficie possono essere viste come ganci molecolari con una lunghezza di 23 nm, uno stelo di 4 nm e una testa di 7 nm, circa. L?uso di uno strato contenente zeolite in polvere secondo l?invenzione ha mostrato un effetto inibitorio nella proliferazione virale. Inoltre i ganci molecolari e le dimensioni molto ridotte possono favorire l?interazione elettrostatica con la struttura della zeolite, consentendo un legame superficiale che riduce ulteriormente il rischio di diffusione del virus. The Sars-CoV-2 virus? been studied by cryogenic electron microscopy, highlighting an approximately spherical shape with a diameter between 80 nm and 120 nm. The proteins called ?spike? present on the surface can be seen as molecular hooks with a length of 23 nm, a stem of 4 nm and a head of 7 nm, approximately. The use of a layer containing powdered zeolite according to the invention has shown an inhibitory effect in viral proliferation. In addition, the molecular hooks and very small size can favor electrostatic interaction with the zeolite structure, allowing for a surface bond that further reduces the risk of spreading the virus.
L? ulteriore strato intermedio contenente zeolite, applicato ad una maschera facciale chirurgica o ad altro dispositivo di protezione delle vie aeree, ha mostrato essere attivo nel ridurre l?umidit? espirata, migliorando il comfort durante l?uso ed anche nel ridurre l?attivit? del virus e la sua diffusione nell?ambiente. L? An additional zeolite-containing intermediate layer applied to a surgical face mask or other airway protective device has been shown to be active in reducing humidity. exhaled, improving the comfort during use and also in reducing the activity? of the virus and its spread in the environment.
Vantaggiosamente il dispositivo di protezione individuale secondo l?invenzione contiene zeolite biocompatibile e non tossica. Advantageously, the individual protective device according to the invention contains biocompatible and non-toxic zeolite.
Vantaggiosamente, il dispositivo di protezione individuale secondo l?invenzione comprende uno strato filtrante non invasivo e facile da includere, incorporato con polvere di zeolite. Advantageously, the personal protective device according to the invention comprises a non-invasive and easy to include filtering layer, incorporated with zeolite powder.
Vantaggiosamente secondo l?invenzione la zeolite incorporata nel dispositivo di protezione pu? essere modificata con l?aggiunta di metalli migliorando le sue caratteristiche ed il contrasto ai microrganismi patogeni. Advantageously according to the invention the zeolite incorporated in the protection device can be modified with the addition of metals, improving its characteristics and the contrast to pathogenic microorganisms.
Vantaggiosamente, il dispositivo di protezione individuale secondo l?invenzione consente di ridurre l?attivit? di proliferazione di microorganismi patogeni che aderiscono alla superficie dell?ulteriore strato 103 contenente zeolite durante la respirazione, anche in presenza di espirato. Advantageously, the personal protective device according to the invention allows to reduce the activity of proliferation of pathogenic microorganisms which adhere to the surface of the further layer 103 containing zeolite during respiration, even in the presence of exhaled breath.
Vantaggiosamente il dispositivo di protezione secondo l?invenzione consente di ridurre, durante l?uso, l?accumulo di CO2 generata durante la respirazione grazie alla capacit? di adsorbimento della CO2 da parte dello strato contenente zeolite. Advantageously, the protective device according to the invention makes it possible to reduce, during use, the accumulation of CO2 generated during respiration thanks to the capacity? of CO2 adsorption by the layer containing zeolite.
Vantaggiosamente, il dispositivo di protezione individuale secondo l?invenzione garantisce un livello di sicurezza elevato, in particolare superiore a quello dei dispositivi di protezione individuale sprovvisti dello strato aggiuntivo secondo l?invenzione. Advantageously, the personal protective device according to the invention guarantees a high level of safety, in particular higher than that of personal protective devices without the additional layer according to the invention.
Infine, il dispositivo di protezione individuale secondo l?invenzione consente di assorbire l?umidit? e la CO2 dovuta all?espirazione, riducendo tra l?altro inconvenienti quali l?appannamento di occhiali, e l?acidosi respiratoria e migliora notevolmente il comfort durante l?indosso da parte di un utilizzatore. Finally, the personal protective equipment according to the invention allows the humidity to be absorbed and the CO2 due to exhalation, reducing, among other things, problems such as fogging of glasses, and respiratory acidosis, and considerably improves the wearing comfort of a user.
Risulta, infine, chiaro che al dispositivo di protezione individuale contro microrganismi patogeni e al suo processo di produzione qui descritti ed illustrati possono essere apportate modifiche e varianti senza per questo uscire dall?ambito protettivo della presente invenzione, come definito nelle rivendicazioni allegate. Finally, it is clear that modifications and variations can be made to the personal protective device against pathogenic microorganisms and to its production process described and illustrated here without thereby departing from the protective scope of the present invention, as defined in the attached claims.
Claims (9)
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