ศิริราชจับมือภาคี พัฒนานวัตกรรม ‘หน้ากากอนามัยจากผ้านาโนกันไรฝุ่น’ ป้องกัน COVID-19

ศิริราช - วช. - TCELS - มทร.ล้านนา - สทน. ร่วมวิจัย และพัฒนานวัตกรรมหน้ากากผ้านาโนกันไรฝุ่น (WIN-Masks: Washable Innovative Nano-Masks)เพื่อป้องกัน COVID-19

วันที่ 17 มีนาคม 2563 เวลา 11.00 น. คณะแพทยศาสตร์ศิริราชพยาบาล ม.มหิดล ร่วมกับศูนย์ความเป็นเลิศชีววิทยาศาสตร์ (องค์การมหาชน) และหน่วยงานพันธมิตร ได้แก่ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลล้านนา และสถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์ โดยการสนับสนุนของสำนักงานการวิจัยแห่งชาติ กระทรวงการอุดมศึกษาวิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรมจัดแถลงข่าว “ร่วมวิจัย และพัฒนานวัตกรรมหน้ากากผ้านาโนกันไรฝุ่น (WIN-Masks: Washable Innovative Nano-Masks) เพื่อป้องกัน COVID-19” โดยมี ศ.ดร.นพ.ประสิทธิ์ วัฒนาภา คณบดีคณะแพทยศาสตร์ ศิริราชพยาบาล ม.มหิดล เป็นประธานแถลงข่าวร่วมด้วย รศ.นพ.วิศิษฎ์ วามวาณิชย์ ผู้อำนวยการ รพ.ศิริราช ดร.นเรศ ดำรงชัย ผู้อำนวยการศูนย์ความเป็นเลิศด้านชีววิทยาศาสตร์ (TCELS) ดร.ศิรศักดิ์ เทพาคำ รองผู้อำนวยการศูนย์ความเป็นเลิศด้านชีววิทยาศาสตร์ (TCELS) ศ.นพ.สิริฤกษ์ ทรงศิวิไล ผู้อำนวยการสำนักงานการวิจัยแห่งชาติ รศ.ดร.พานิช อินต๊ะ หัวหน้าหน่วยวิจัยสนามไฟฟ้า (ประยุกต์) วิทยาลัยเทคโนโลยีและสหวิทยาการ มทร.ล้านนา รศ.วรรณะ มหากิตติคุณ นักวิจัยพัฒนาผ้ากันไรฝุ่นศิริราช และ รศ.นพ.เชิดชัย นพมณีจำรัสเลิศ รองผู้อำนวยการ รพ.ศิริราช ณ ห้อง C 203 อาคารศรีสวรินทิรา ชั้น 2 รพ.ศิริราช

นวัตกรรมหน้ากากผ้านาโนกันไรฝุ่น (WIN-Masks: Washable Innovative Nano-Masks เพื่อป้องกัน COVID-19 เป็นหน้ากากสำหรับบุคลากรทางการแพทย์ที่ไม่ได้สัมผัสกับผู้ป่วยที่ยืนยันว่าติดเชื้อ COVID-19 โดยตรง ตลอดจนเจ้าหน้าที่ที่ต้องปฏิบัติงานในพื้นที่ความเสี่ยง และประชาชนที่ต้องอยู่ในกลุ่มชนหรือพบปะผู้คนจำนวนมาก เพื่อป้องกันการระบาดของไวรัสโคโรนา ขณะเดียวกันลดขยะปนเปื้อนจากหน้ากากอนามัยแบบใช้ครั้งเดียวทิ้งได้ด้วย

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

WIN-Masks พัฒนาขึ้นภายใต้กระทรวงการอุดมศึกษาวิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (อว.) โดยคณะแพทยศาสตร์ศิริราชพยาบาล มหาวิทยาลัยมหิดล และศูนย์ความเป็นเลิศด้านชีววิทยาศาสตร์ (องค์การมหาชน) ร่วมกับหน่วยงานพันธมิตร ได้แก่ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลล้านนา และสถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน) โดยการสนับสนุนของ สำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.)

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

ศ.ดร.นพ.ประสิทธิ์ วัฒนาภา คณบดีคณะแพทยศาสตร์ ศิริราชพยาบาล ม.มหิดล

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 วินาทีก่อนสัมผัสจมูกปากหรือขยี้ตา

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 พบว่าเชื้อมีชีวิตอยู่ในสิ่งแวดล้อม 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

- อย่างไรก็ตามการป้องกันการติดเชื้อไวรัสนอกจากการสวมหน้ากากแล้ว ต้องร่วมกับการล้างมือ ทุกครั้ง หรือล้างด้วย 70% แอลกอฮอล์ อย่างน้อย 20 วินาที ก่อนสัมผัส จมูกปากหรือขยี้ตา และการปฏิบัติสุขอนามัยอย่างเคร่งครัด กินร้อน ช้อนฉัน แยกภาชนะบรรจุอาหาร ไม่ใช้อุปกรณ์การรับประทานอาหารร่วมกัน เช่นแก้วน้ำ หลอดกาแฟเป็นต้นและหลีกเลี่ยงไปในที่ชุมชนคนหมู่มากคือวิธีที่สำคัญในการป้องกันการติดเชื้อ

ข้อควรระมัดระวัง และการเก็บรักษา ทำความสะอาด

- หากใส่หน้ากาก แล้วมีอาการหายใจไม่สะดวก แน่นหน้าอก อ่อนเพลีย ให้ถอดหน้ากากออก

- เมื่อหน้ากากฉีกขาดชำรุดหรือปนเปื้อนด้วยเสมหะหรือสารคัดหลั่ง ควรเปลี่ยนหน้ากากอันใหม่

- หน้ากากผ้าใช้แล้ว ควรใส่ถุงพลาสติกหรือถุงซิปล็อคเพื่อปิดปากถุงให้แน่นสนิทและนําไปซักทำความสะอาด

- การทำความสะอาดควรใช้น้ำยาทำความสะอาดหรือผงซักฟอก ไม่ควรใช้แปรง และไม่ควรใช้น้ำยาปรับผ้านุ่ม โดยใช้ภาชนะทำความสะอาดแยกจากผ้าทั่วไป

- เมื่อซักแล้วควรผึ่งตากแดดจนแห้งสนิท ก่อนนำกลับมาใช้ใหม่

Reference

1. Jianjian Wei; Yuguo Li 2015. Enhanced spread of expiratory droplets by turbulence in a cough jet, Build- ing and Environment 93: 86-96. http://dx.doi.org/10.1016/j.buildenv.2015.06.018.

2. Xie X, Li Y, Chwang AT, Ho PL, Seto WH (2007) How far droplets can move in indoor environments—Revisiting the Wells evaporation-falling curve. Indoor Air 17:211–225.

3. Kampf G, Todt D, Pfaender S, Steinmann E. Persistence of coronaviruses on inanimate surfaces and its inactivation with biocidal agents. J Hosp Infect. 2020;Feb 6. Pii:s0195-6701(20)30046-3. doi:10.1016/j.jhin.2020.01.022 [epub ahead of print].