Los innovadores en Japón están desarrollando nuevas tecnologías para contrarrestar


A medida que continúa la pandemia mundial de coronavirus, el mundo está buscando nuevas medidas que minimicen el riesgo de infección al tiempo que permitan que las instituciones esenciales como hospitales, el gobierno y las escuelas sigan funcionando.

En cualquier plan de salud pública para espacios públicos, dos cuestiones que deben abordarse son las contramedidas contra los virus en el aire y los virus en superficies que son tocadas por muchas personas diferentes. Las medidas tradicionales de desinfección han implicado el uso de limpiadores a base de cloro o alcohol que se rocían o se aplican a mano. Sin embargo, este enfoque no solo requiere mucha mano de obra y tiene una eficacia limitada, sino que también expone al personal de limpieza a un mayor riesgo de infección. Se necesitan soluciones a medida que nos enfrentamos a esta “nueva normalidad” y varios innovadores han dado un paso adelante con algunas ideas nuevas.

Procesando números para vencer al virus

El primer paso en cualquier tipo de investigación es la creación de modelos, y las computadoras han sido una herramienta invaluable en este proceso. Sin embargo, simular con precisión el movimiento de miles de gotas en el aire ha estado más allá de las capacidades de la mayoría de las computadoras disponibles. Para responder a la necesidad de más potencia computacional, el Instituto de Investigación Física y Química de Japón, o RIKEN, en colaboración con Fujitsu, ha desarrollado la supercomputadora Fugaku, actualmente la más poderosa del mundo. Por suerte, entró en funcionamiento en 2020, justo a tiempo para ser utilizado en la lucha contra el rápido crecimiento. COVID-19-19 crisis.

La supercomputadora Fugaku, desarrollada conjuntamente por RIKEN y Fujitsu, se está poniendo a trabajar modelando cómo coronavirus puede extenderse.

Algunas de las primeras preguntas que Fugaku tenía la tarea de responder involucraron la propagación de la coronavirus a través del aire. Por sí mismo, el virus no parece transportarse por el aire, sino que viaja dentro de gotitas de líquido en el aire, como las que se liberan cuando una persona infectada tose o estornuda. Fugaku fue capaz de ejecutar simulaciones detalladas de cómo las partículas fluidas pueden moverse por el aire, lo que permitió a los investigadores evaluar los niveles de riesgo no solo al toser, sino también al hablar o cantar. Las simulaciones también proporcionaron evidencia convincente de que las máscaras tienen un efecto significativo en la reducción de la exposición, especialmente cuando las usan personas infectadas. Estos hallazgos fueron de gran ayuda para las autoridades de salud pública al proporcionar pautas de seguridad claras, efectivas y respaldadas por evidencia.

Las simulaciones producidas por Fugaku han demostrado cómo se puede propagar el virus y cuán efectivas pueden ser las máscaras, lo que ayuda enormemente a las autoridades sanitarias.

Otra aplicación de Fugaku ha sido la simulación de la interacción entre las proteínas en el coronavirus y una amplia gama de medicamentos. En solo 10 días, Fugaku pudo probar más de 2000 medicamentos, identificando docenas que se mostraban prometedoras como posibles tratamientos terapéuticos. Ninguna otra computadora o sistema de prueba desarrollado hasta ahora ha sido capaz de producir tantos resultados con tanta rapidez, y esto tiene el potencial de no solo producir tratamientos efectivos para aquellos infectados con COVID-19-19, pero también una amplia gama de otras enfermedades.

Uso de luz ultravioleta filtrada con precisión para matar COVID-19-19 en superficies

Una expresión común en inglés dice que “la luz del sol es el mejor desinfectante”, pero esto ha resultado ser mucho más que una forma de hablar. La luz ultravioleta, la misma longitud de onda de la luz solar que causa el bronceado o las quemaduras solares, se ha utilizado durante mucho tiempo para esterilizar equipos médicos y otras herramientas sin la necesidad de tratamientos químicos que pueden ser potencialmente dañinos o producir patógenos resistentes a los químicos. Funciona porque la alta energía de la luz ultravioleta puede romper los enlaces químicos de las moléculas dentro de los microorganismos, impidiendo que funcionen o se reproduzcan. Sin embargo, estos altos niveles de energía también pueden dañar las células de nuestro cuerpo, por lo que los sistemas de desinfección UV tradicionales deben usar recipientes cerrados para proteger nuestra piel y ojos, lo que los hace poco prácticos para áreas grandes e imposibles de usar en habitaciones ocupadas.

Reconociendo la urgente necesidad de tecnologías de esterilización seguras y eficaces que se puedan utilizar en espacios ocupados, Ushio, Inc. de Japón desarrolló su módulo de lámpara Care222®. La tecnología utiliza una combinación de una lámpara excimer que emite luz ultravioleta concentrada alrededor de la longitud de onda de 222 nanómetros y un filtro único que bloquea la emisión de fotones potencialmente dañinos por encima de 230 nm.

La lámpara de la serie Care222® i de Ushio se puede utilizar de forma segura para suprimir coronavirus en habitaciones ocupadas.

La serie Care222® i de Ushio es capaz de desinfectar espacios de hasta 2,5 metros de distancia en un 99% en solo 6,3 minutos. Esto permite instalarlo en techos donde se puede utilizar para desinfectar continuamente espacios públicos donde muchas personas hacen contacto físico con superficies, como entradas, pasillos, salas de reuniones o baños, así como elementos que se tocan con frecuencia como pasamanos y picaportes. Con esta tecnología, las empresas y las instalaciones públicas pueden contribuir continuamente a proteger a sus empleados y visitantes.

Care222® es capaz de matar el 99% de los virus a 2,5 metros de distancia en solo 6,3 minutos, lo que lo hace ideal para la esterilización continua de espacios públicos utilizados por muchas personas.
Adaptando el ozono para luchar COVID-19-19 en el aire

El oxígeno es quizás el elemento más vital para la vida humana, pero también puede ser un arma poderosa contra coronavirus. El oxígeno que respiramos es en realidad oxígeno molecular, que está formado por dos átomos de oxígeno estrechamente unidos entre sí. Cuando están solos, los átomos de oxígeno solitarios reaccionan u oxidan casi cualquier cosa, lo que los hace extremadamente efectivos para matar bacterias. El ozono es una forma de oxígeno especial pero fácil de producir, compuesta por tres átomos unidos entre sí. Debido a que la molécula es inestable, rápidamente se descompone en una molécula de dos oxígeno y un solo átomo de oxígeno que mata microorganismos. El ozono liberado al aire vuelve a convertirse en oxígeno molecular ordinario en poco tiempo, sin dejar residuos dañinos, lo que lo convierte en un desinfectante mucho más respetuoso con el medio ambiente que la lejía u otros limpiadores a base de cloro. Además, los microorganismos no pueden desarrollar resistencia al oxígeno como pueden hacerlo a los antibióticos. Sobre la base de este conocimiento, el profesor Takayuki Murata de la Universidad Médica de Fujita en la prefectura de Aichi, no lejos de Nagoya, comenzó a investigar si el ozono podría usarse de manera segura como medida preventiva contra coronavirus.

El ozono se había probado como desinfectante en el pasado y se había demostrado que era eficaz contra virus como el que causa COVID-19-19. Desafortunadamente, el ozono puede ser dañino si se inhala en una concentración lo suficientemente alta, y las pruebas anteriores solo se habían realizado a niveles que serían peligrosos para las personas. Estas pruebas habían demostrado que el ozono era eficaz para desinfectar rápidamente espacios cerrados, pero resultaban poco prácticos para desinfectar espacios utilizados por muchas personas a lo largo del día o que no podían cerrarse fácilmente.

La eficacia de la desinfección con ozono de baja concentración se prueba con grupos de control sin ozono.

El equipo del profesor Murata investigó si el ozono podría ser eficaz contra coronavirus en concentraciones lo suficientemente bajas como para ser seguras para las personas. El límite máximo de ozono se fijó en 0,1 partes por millón (ppm), por lo que comenzaron sus investigaciones con concentraciones de solo 0,1 ppm. Lo que encontraron fue que mantener una concentración baja continua podría matar alrededor del 95% de los virus infecciosos en 10 horas. Además, a concentraciones de solo 0.05ppm, un nivel que es completamente seguro para las personas, se podría lograr la misma reducción en los niveles de virus en 20 horas. Esto significó que se podrían usar concentraciones muy bajas de ozono para desinfectar continuamente áreas de alto tráfico. Los hallazgos del profesor Murata ya han llevado a varios hospitales a instalar generadores de ozono en sus áreas de espera y habitaciones de pacientes, y están comenzando a ser adoptados para su uso en taxis y transporte público.

Creando una mejor nueva normalidad

Ahora que un vacuna se ha desarrollado, crece la esperanza de que el fin de la pandemia esté a la vista. Pero todavía hay un camino por recorrer y millones de personas vulnerables que necesitan protección. Incluso después COVID-19-19 ha pasado, innovaciones como estas ayudarán a mantener nuestros lugares de trabajo y espacios públicos más seguros de patógenos nuevos y existentes, de modo que la próxima pandemia potencial sea más fácil de controlar y prevenir.

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