Dvoupatrová měřicí aparatura v oddělení chemie a fyziky aerosolů v rámci Ústavu chemických procesů české akademie věd již týden běží takřka bez zastavení.

Vylidněné pracoviště, v jehož laboratořích zůstalo kvůli celostátní karanténě z pětadvaceti pracovníků jen pět zaměstnanců, se teď snaží zodpovědět palčivou otázku. Jaká nanovlákenná tkanina zachytí maximální množství titěrného koronaviru o velikosti 80 až 150 nanometrů? Pokud by se podařilo nanovlákna poskládat efektivně, mohla by se pak taková rouška svou funkčností rovnat těm nejlepším respirátorům. Oddělení v čele s chemikem Vladimírem Ždímalem teď spolupracuje s Českým vysokým učením technickým v Praze a Technickou univerzitou v Liberci.

První z nich pracuje na novém respirátoru k opakovanému použití a druhá na výrobě materiálu z nanovláken, který by v nich sloužil jako filtr pro zachytávání i tak drobných částic, jakými jsou viry.

Přístroj v ústavu v pražském Suchdole, který je schopen tyto částice v prostředí měřit a dovede zhodnotit funkčnost filtrů či různých látek při jejich zachytávání, stihl od minulého pátku vyzkoušet patnáct druhů různých nanotkanin z liberecké univerzity. Jen část z nich prokázala při zachycení částic velikosti virů dobré vlastnosti. Většina dopadla hůř než běžná bavlněná látka.

"Velmi záleží na tom, jak jsou nanovlákna poskládaná," vysvětluje Vladimír Ždímal. Liberecká univerzita již sice vyvinula materiál, který nepropustí 99,9 procenta virů, má ale jeden zásadní nedostatek, nelze přes něj dýchat. Využití může najít jako filtr v respirátorech. Stále je ale snaha o to, najít takovou kombinaci vláken, která by zajistila dobrou prodyšnost i efektivitu při zachycení virů.

"Nelze obecně říci, že nanovlákenné materiály jsou lepší. Velmi záleží na jejich struktuře," říká Ždímal. Pro srovnání si jeho pracoviště v rámci testování ověřilo i několik v domácnosti běžně dostupných látek. "Obětoval jsem na to pracovní bavlněné tričko, hedvábný kapesník a také šálu. Z toho manželka neměla moc radost," ukazuje na proděravěné látky. Velké kruhové výseky z nich vložili do svého přístroje a přes ně pak po dobu několika hodin pouštěli aerosol s částicemi soli, které svou velikostí imitovaly virus.

Při měření potvrdili, že co se týče ochrany okolí, tak funguje prakticky jakékoliv zakrytí úst a nosu. Při tak krátké vzdálenosti jsou kapénky ještě dostatečně velké na to, aby je i obyčejná bavlněná rouška zachytila. "V tomhle případě jsou kapénky velké zhruba od 0,1 do 1 milimetru a účinnost záchytu rouškou je blízká 100 procentům," uvádí vedoucí pracoviště.

Při nekrytých ústech se volně letící milimetrové kapénky velmi rychle vypařují, a to během vzdálenosti půl až jednoho metru. Dál už pak pokračují v letu jen samotné viry o velikosti 80 až 150 nanometrů. Proto naopak jako ochrana před viry z okolí roušky moc nefungují. Jedna vrstva bavlněné látky v takovém případě zachytí asi 11 procent virů. "Je to ale hodnota odpovídající nádechu těžce pracujícího člověka. Ochranu lze významně zvýšit snížením rychlosti nádechu," dodává Ždímal.

Při měření jim nejlépe vyšla šála, která se blížila dvaceti procentům zachycených virů. V laboratorních podmínkách však neřešili například schopnost roušky přilnout na obličej, strukturu materiálů nebo jejich vlhkost, i ta je pro jejich funkčnost zásadní. "Jakmile klasická rouška zvlhne, stává se propustnou a nechrání. A k tomu dojde asi po dvaceti minutách," řekl pro DVTV infekcionista Nemocnice na Bulovce Jiří Beneš. To potvrzuje i Ždímal. "Nicméně kapénky budou alespoň menší a rychleji se pak vypaří, takže i taková rouška pro ochranu okolí nějaký význam má," domnívá se Ždímal.

Viry zachycené v kapénkách v roušce už v ní zpravidla zůstanou. Výdech přes roušku by je neměl do okolí uvolnit. Podle Ždímala je to způsobeno přilnavostí, tedy adhezními silami, které jsou mnohem větší než síla vzduchu při výdechu.

V minulosti se ústav zabýval i hodnocením respirátorů. Ani ty neposkytují stoprocentní ochranu před viry z okolí. "Ty nejlepší propustí kolem 0,3 procenta virů, a to v laboratorních podmínkách, kde jsou dokonale utěsněné. Na obličeji ale vždy nějakou netěsnost máte. I skulinka s průměrem desetiny milimetru je pro vir jako díra o velikosti celé jedné pražské městské části," upozorňuje Ždímal. Virus navíc zcela dokonale kopíruje proudnice vzduchu, nemusí tedy řešit nějaké složité zatáčky.

Ani zdravotníci s respirátory proto nejsou absolutně chránění a při dlouhém pobytu v infikovaném prostředí může i u nich dojít k nákaze. Na druhou stranu, když virus proniká v malých dávkách, imunitní systém se s ním zpravidla zvládne vypořádat.

"Efektivněji než respirátory fungují už jen profesionální plynové masky. Ty - pokud jsou dobře utěsněné - pustí třeba jen jeden vir z deseti milionů," říká Ždímal.

Newsletter

Sedmička HN

Život jsou povinnosti i radosti. A proto tu je newsletter Sedmička - každé ráno v sedm vám přinese sedm tipů na podnětné a zajímavé čtení z domova i ze světa. A k tomu pár nápadů, čím se zabavit nebo čím potrápit mozkové závity.

Přihlášením se k odběru newsletteru souhlasíte se zpracováním osobních údajů za účelem příjmu newsletteru. Z odběru se můžete kdykoli odhlásit.

Přihlásit se k odběru