ศิริราชร่วมทีมวิจัย พัฒนา “หน้ากาก” ป้องกัน COVID-19 จากผ้านาโนกันไรฝุ่น

ศิริราช-วช.-TCELS-มทร.ล้านนา-สทน. ร่วมวิจัยและพัฒนานวัตกรรม “หน้ากากผ้านาโน” กันไรฝุ่น (WIN-Masks) เพื่อป้องกัน COVID-19 เผย โครงสร้างผ้า 3 ชั้น ทั้งผ้ากันไรฝุ่นเคลือบสารนาโนกันน้ำ ผ้าไมดครไฟเบอร์ยับยั้งแบคทีเรีย และผ้าฝ้าย เหมาะสำหรับบุคลากรทางการแพทย์ที่ไม่ได่ดูแลผู้ป่วยติดเชื้อ COVID-19 และ ปชช.ที่พบผู้คนจำนวนมาก ใช้ทดแทนหน้ากากอนามัยทางการแพทย์

วันนี้ (17 มี.ค.) คณะแพทยศาสตร์ศิริราชพยาบาล ม.มหิดล ร่วมกับศูนย์ความเป็นเลิศชีววิทยาศาสตร์ (องค์การมหาชน) หรือ TCELS มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลล้านนา และสถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์ โดยการสนับสนุนของสำนักงานการวิจัยแห่งชาติ กระทรวงการอุดมศึกษาวิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (อว.) แถลงข่าว “ร่วมวิจัย และพัฒนานวัตกรรมหน้ากากผ้านาโนกันไรฝุ่น (WIN-Masks: Washable Innovative Nano-Masks) เพื่อป้องกัน COVID-19” โดยมี ศ.ดร.นพ.ประสิทธิ์ วัฒนาภา คณบดีคณะแพทยศาสตร์ศิริราชพยาบาล ม.มหิดล เป็นประธาน ร่วมด้วย ดร.นเรศ ดำรงชัย ผอ.TCELS ศ.นพ.สิริฤกษ์ ทรงศิวิไล ผู้อำนวยการสำนักงานการวิจัยแห่งชาติ รศ.ดร.พานิช อินต๊ะ หัวหน้าหน่วยวิจัยสนามไฟฟ้า (ประยุกต์) วิทยาลัยเทคโนโลยีและสหวิทยาการ มทร.ล้านนา รศ.วรรณะ มหากิตติคุณ นักวิจัยพัฒนาผ้ากันไรฝุ่นศิริราช

สำหรับนวัตกรรมหน้ากากผ้านาโนกันไรฝุ่น (WIN-Masks: Washable Innovative Nano-Masks) เพื่อป้องกัน COVID-19 พัฒนาขึ้นภายใต้กระทรวงการอุดมศึกษาวิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (อว.) โดยคณะแพทยศาสตร์ศิริราชพยาบาล มหาวิทยาลัยมหิดล และศูนย์ความเป็นเลิศด้านชีววิทยาศาสตร์ (องค์การมหาชน) ร่วมกับหน่วยงานพันธมิตร ได้แก่ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลล้านนา และสถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน) โดยการสนับสนุนของ สำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.) ถือเป็นหน้ากากสำหรับบุคลากรทางการแพทย์ที่ไม่ได้สัมผัสกับผู้ป่วยที่ยืนยันว่า ติดเชื้อ COVID-19 โดยตรง ตลอดจนเจ้าหน้าที่ที่ต้องปฏิบัติงานในพื้นที่ความเสี่ยง และประชาชนที่ต้องอยู่ในกลุ่มชนหรือพบปะผู้คนจำนวนมาก เพื่อป้องกันการระบาดของไวรัสโคโรนา ขณะเดียวกันลดขยะปนเปื้อนจากหน้ากากอนามัยแบบใช้ครั้งเดียวทิ้งได้ด้วย

ตัวหน้ากากมีโครงสร้าง 3 ชั้น คือ 1) ผ้ากันไรฝุ่นศิริราชชนิดทอแน่น เคลือบสารนาโนกันน้ำ 2) ผ้าไมโครไฟเบอร์ผสม ZnO ที่มีคุณสมบัติยับยั้งเชื้อแบคทีเรีย 3) ผ้าฝ้ายที่สามารถดูดซับน้ำจากไอจาม ผ้า 3 ชั้นทำงานร่วมกัน ทำให้สามารถกรองฝุ่นและละอองฝอยจากเสมหะขนาดเล็กระดับ 2.5-5 ไมครอนได้ ซักล้างได้ มีคุณภาพมาตรฐาน ผ่านการทดสอบจากห้องปฏิบัติการที่น่าเชื่อถือ

การส่งมอบ ระยะแรก ภายใน 3 สัปดาห์ จะสามารถส่งมอบได้ไม่เกิน 7,000 ชิ้น ภายใต้บรรจุภัณฑ์ฆ่าเชื้อ ให้กับโรงพยาบาลหลัก ๆ ก่อน ส่วนการขยายผลต่อไปจะระดมทุนโดยอาศัยกลไก Crowd Funding ใช้เวลาประมาณ 1 เดือน ให้โรงงานที่ได้มาตรฐาน รับดำเนินการผลิตขยายผลให้บุคลากรทางการแพทย์ทั่วประเทศ และดำเนินการให้ถึงมือประชาชนทั่วไปเป็นจำนวนหลักหมื่นหรือหลักแสนชิ้น ขึ้นอยู่กับผลการระดมทุนและกำลังการผลิตของโรงงาน

สถานที่ติดต่อ E-mail: hotline@tcels.or.th Tel: 02644-5499 ext. 0

ข้อเท็จจริงเกี่ยวกับ COVID-19

1. ไวรัส COVID-19 มีขนาด 0.05-0.2 ไมครอน ขนาดเฉลี่ย 0.1 ไมครอน

2. ติดต่อผ่านการสูดดมละอองฝอยจากเสมหะ (Droplet) ที่มีเชื้อไวรัสปะปนอยู่ หรือสัมผัสเสมหะหรือสารคัดหลั่งที่มีเชื้อไวรัส แล้วมาสัมผัสจมูกปากหรือขยี้ตา ดังนั้น การป้องกันการติดเชื้อไวรัสนอกจากการสวมหน้ากากอนามัยแล้ว ต้องร่วมกับการล้างมือ ทุกครั้งอย่างน้อย 20 วินาทีก่อนสัมผัสจมูกปาก หรือขยี้ตา

3. ละอองฝอย (Droplet) จากเสมหะที่ไอ (coughs) จาม (sneezes) มีขนาด > 5-10 ไมครอน แต่ส่วนใหญ่มีขนาด 50 ถึง 100 ไมครอน ขนาด 100 ไมครอนมีระยะรัศมีเคลื่อนที่ได้ไกล 1-2 เมตร ขนาด 50 ไมครอนมีระยะรัศมีเคลื่อนที่ได้ไกลถึง 4 เมตร และละอองฝอยขนาด 5 ไมครอน อาจมีระยะรัศมีได้ไกล > 8 เมตร (1)

4. ผู้ที่ได้รับเชื้อแต่ไม่แสดงอาการสามารถแพร่เชื้อได้ แต่มีปริมาณเชื้อและโอกาสแพร่เชื้อได้ต่ำกว่าผู้ที่แสดงอาการ

5. การพูดคุย 5 นาทีสามารถพ่น ละอองฝอยได้ถึง 3,000 หยด (Droplets) กระจายในระยะรัศมีไม่เกิน 1 เมตร ดังนั้นการหลีกเลี่ยงไปในที่ชุมชนจึงเป็นวิธีที่สำคัญในการป้องกันการติดเชื้อ (2)

6. ความรุนแรงของโรคขึ้นอยู่กับปริมาณเชื้อไวรัสที่เข้าไปสู่เนื้อปอดและภูมิต้านทานของผู้รับเชื้อ

7. จากการศึกษาเทียบเคียงด้วยโคโรนาไวรัสสายพันธุ์อื่นๆ พบว่า เชื้อมีชีวิตอยู่ในสิ่งแวดล้อม บนพื้นผิวทั่วไป เช่นเหล็ก แก้ว พลาสติก ที่อุณหภูมิปกติได้นานสูงสุดถึง 9 วัน และที่อุณหภูมิ 40 องศาเซลเซียสได้ 4-96 ชั่วโมง หากเชื้ออยู่ในตู้เย็นหรือสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า 4 องศาเซลเซียส อยู่ได้นานกว่า 1 เดือน (3) สามารถทำความสะอาดฆ่าเชื้อได้ด้วย แอลกอฮอล์ 70% และ 0.1% sodium hypochlorite

การเลือกใช้หน้ากากผ้าในการป้องกันไวรัส COVID-19 ต้องพิจารณาคุณสมบัติที่สำคัญดังนี้

1. ประสิทธิภาพการกรองอนุภาคของหน้ากาก(Particle filtration efficiency: PFE) ที่สามารถป้องกันหรือกรองฝุ่นละอองฝอยขนาด 5 ไมครอนได้

2. สามารถป้องกันการซึมผ่านของละอองฝอยเสมหะ หรือสารคัดหลั่งที่เป็นของเหลว (Fluid resistance) จากภายนอกสู่ผู้สวมใส่ และจากเสมหะผู้สวมใส่สู่ภายนอกได้

3. ความกระชับของหน้ากาก (Fit test) สามารถสวมใส่ได้แนบกับใบหน้า ป้องกันอากาศจากภายนอกเข้าได้

4. มีการซึมผ่านของอากาศได้ดี (Permeability Test) ไม่ทำให้การหายใจลำบาก

5. สามารถซักซ้ำได้โดยไม่สูญเสียคุณสมบัติทั้ง 4 ด้าน

คุณสมบัติผ้ากันไรฝุ่นศิริราช

1. ทําจากผ้าทอแน่นพิเศษ (Tightly woven) โดยใช้เส้นด้ายขนาดจิ๋ว (Microfibers) ให้มีจํานวนเส้นด้าย(Thread count) มากกว่า 270 เส้น/ตร.นิ้ว

2. มีขนาดรูผ้า (Pore size) 4-5 ไมครอน ซึ่งเล็กกว่าละอองฝอยของเสมหะ (droplet)

ส่วนประกอบ 3 ชิ้นที่สำคัญของหน้ากากอนามัยจากผ้านาโนกันไรฝุ่น WIN-Masks

1. ผ้ากันไรฝุ่นศิริราชเคลือบสาร Nano มีคุณสมบัติสะท้อนน้ำ และกรองฝุ่นละอองฝอยขนาด 5 ไมครอนได้

2. ผ้าไมโครไฟเบอร์ ผสม ZnO มีคุณสมบัติยับยั้งเชื้อแบคทีเรีย

3. ผ้า cotton เบอร์ 30 คุณสมบัติดูดซับสารคัดหลั่งหรือความชื้นที่มาจากผู้ใช้

การออกแบบและดีไซน์ เพื่อให้แนบกับใบหน้าและสวมใส่สบาย

- แนวคิด และรูปแบบในการออกแบบ หน้ากาก WIN-Masks ออกแบบโดยทีมออกแบบของ ศลช. มุ่งเน้นการออกแบบที่ทันสมัย และสวมใส่สบาย มีหลายขนาด Small Medium Large

ผลการทดสอบคุณสมบัติหน้ากาก WIN-Masks

1. ประสิทธิภาพการกรองอนุภาคของหน้ากาก (Particle filtration efficiency)

- เบื้องต้น หน้ากากต้นแบบสามารถป้องกันหรือกรองฝุ่นละออง PM 2.5 ได้ 65% ซึ่งมีค่าใกล้เคียง Surgical mask ทั่วไป และกำลังอยู่ในระหว่างการพัฒนาให้สามารถกรองฝุ่น PM2.5 ได้ไม่ต่ำกว่า 80% ในชุดส่งมอบหน้ากาก 5,000 ชิ้น

2. ความสามารถในการป้องกันการซึมผ่านของเหลว (Fluid resistance)

- ผลการทดสอบโดยการหยดน้ำลงบนพื้นผิวผ้ากรองไรฝุ่นที่เคลือบด้วยสารนาโน พบลักษณะน้ำกลิ้งบนใบบัว โดยที่น้ำไม่ซึมไปในเนื้อผ้า

3. ความกระชับของหน้ากากเมื่อสวมใส่ (Fit test)

- ค่า Fit efficiency คือการทดสอบ ประสิทธิภาพการกรองอากาศจากภายนอกเมื่อสวมใส่ในคนทั่วไป พบว่า WIN-Masks สามารถป้องกันอากาศจากภายนอกเข้าได้ประมาณ 68% ซึ่งดีกว่าหน้ากากอนามัยทั่วไปที่สามารถป้องกันอากาศจากภายนอกได้เพียง 62%

- ค่า Fit Factor เท่ากับ 3.11 หมายความว่า อากาศภายในหน้ากากนั้นมีความสะอาดมากกว่าอากาศภายนอก 3 เท่า ซึ่งมีค่าดีกว่า หน้ากากอนามัยทั่วไป (Surgical Mask) ซึ่งได้ค่า 2.65

4. ทดสอบการซึมผ่านของอากาศ (Permeability Test)

- ผลทดสอบการซึมผ่านของอากาศ ของผ้ากันไรฝุ่นศิริราช ตามมาตรฐาน ISO 9237 : 1995 (E) โดยสถาบันพัฒนาสิ่งทอ แห่งประเทศไทย ได้ค่าเฉลี่ย 0.709 ลูกบาศก์เซนติเมตร ต่อตารางเซนติเมตร ต่อวินาที (โดยค่า = 0 แปลว่าไม่สามารถซึมผ่านได้ ค่า = 1 แปลว่ามีอากาศซึมผ่านที่ดีมาก)

- ทดสอบการหายใจด้วยอาสาสมัคร ในสภาพการทำงานในที่ร่ม พบว่าสามารถใส่ได้นานไม่รู้สึกอึดอัด

5. สามารถซักซ้ำได้ประมาณ 30 ครั้ง ผลการทดสอบคุณสมบัติหลังการสักซ้ำที่

- 0 ครั้ง มีประสิทธิภาพการกรองที่ อนุภาค 0.3 ไมครอน ประมาณ 34%

- 30 ครั้ง มีประสิทธิภาพการกรองที่อนุภาค 0.3 ไมครอนประมาณ 45%

หน้ากากอนามัย WIN-Masks ควรใช้กับกลุ่มเสี่ยงใด

- กลุ่มบุคลากรทางการแพทย์ที่ ให้บริการผู้ป่วยทั่วไป ทั้งที่ผู้ป่วยนอกและผู้ป่วยใน และไม่ได้ดูแลผู้ป่วย (confirm cases) อย่างใกล้ชิด เช่นแพทย์ พยาบาล เภสัชกร พนักงานเคลื่อนย้าย เจ้าหน้าที่เวชระเบียนประชาสัมพันธ์ การเงินเป็นต้น

- กลุ่มบุคลากร (Non Healthcare) ที่ ต้องให้บริการประชาชนจำนวนมากแบบ เผชิญหน้า ( Face to Face) เช่นพนักงานบนเครื่องบิน คนขับแท็กซี่ พนักงานท่าอากาศยาน เป็นต้น

- ประชาชน ทั่วไปที่ต้องอยู่ในกลุ่มชนหรือพบปะผู้คนจำนวนมาก

- อย่างไรก็ตาม การป้องกันการติดเชื้อไวรัสนอกจากการสวมหน้ากากแล้ว ต้องร่วมกับการล้างมือ ทุกครั้ง หรือล้างด้วย 70% แอลกอฮอล์ อย่างน้อย 20 วินาที ก่อนสัมผัส จมูกปากหรือขยี้ตา และการปฏิบัติสุขอนามัยอย่างเคร่งครัด กินร้อน ช้อนฉัน แยกภาชนะบรรจุอาหาร ไม่ใช้อุปกรณ์การรับประทานอาหารร่วมกัน เช่น แก้วน้ำ หลอดกาแฟเป็นต้นและหลีกเลี่ยงไปในที่ชุมชนคนหมู่มากคือวิธีที่สำคัญในการป้องกันการติดเชื้อ

ข้อควรระมัดระวัง และการเก็บรักษา ทำความสะอาด

- หากใส่หน้ากาก แล้วมีอาการหายใจไม่สะดวก แน่นหน้าอก อ่อนเพลีย ให้ถอดหน้ากากออก

- เมื่อหน้ากากฉีกขาดชำรุดหรือปนเปื้อนด้วยเสมหะหรือสารคัดหลั่ง ควรเปลี่ยนหน้ากากอันใหม่

- หน้ากากผ้าใช้แล้ว ควรใส่ถุงพลาสติกหรือถุงซิปล็อคเพื่อปิดปากถุงให้แน่นสนิทและนําไปซักทำความสะอาด

- การทำความสะอาดควรใช้น้ำยาทำความสะอาดหรือผงซักฟอก ไม่ควรใช้แปรง และไม่ควรใช้น้ำยาปรับผ้านุ่ม โดยใช้ภาชนะทำความสะอาดแยกจากผ้าทั่วไป

- เมื่อซักแล้วควรผึ่งตากแดดจนแห้งสนิท ก่อนนำกลับมาใช้ใหม่