Kontrol kvality a vývoj materiálů

Mikrostruktura ochranných masek (zde rastrovací elektronový mikroskopický snímek střední vrstvy operační masky s schematickým znázorněním koronaviru) hraje důležitou roli pro pohodlí při nošení a filtrační účinnost. © Fraunhofer IMWS

Výměnné nosiče pro dýchací masky vyrobil Fraunhofer IMWS v projektu »ProSchutz«. © Fraunhofer IMWS

Fraunhoferův ústav pro mikrostruktury materiálů a systémů IMWS podporuje svými znalostmi v oblasti materiálů při boji proti pandemii COVID-19. Ústav v současné době spolupracuje s devíti dalšími Fraunhoferovými ústavy po celé Německu na vývoji inovativních ochranných textilií. Při tom jsou sledovány inovativní přístupy k ochranné funkci, zároveň má být optimalizován komfort nošení. Již na jaře ústav pomáhal klinikám a krizovému štábu města Halle (Saale).

»Je nám velmi důležité přispět svými znalostmi a kapacitami k zvládnutí pandemie COVID-19. Již od prvního výskytu případů koronaviru podporujeme vývoj vhodných ochranných materiálů, abychom mohli pomoci především těm nejvíce ohroženým a tím snížit dopady krize«, říká prof. Matthias Petzold, dočasný vedoucí Fraunhofer IMWS.

Ústav specializovaný na výzkum materiálů se svými přibližně 300 zaměstnanci angažuje v různých projektech a řešeních. Již během první vlny nákaz na jaře vědci z Fraunhofer IMWS analyzovali různé látkové masky, které byly vyráběny jako poloprofesionální ochranné masky úst a nosu v místních textilních dílnách. Ústav také vyvinul a vyrobil výměnné nosiče pro dýchací masky, které jsou distribuovány prostřednictvím partnerské organizace. Do těchto plastových výměnných nosičů lze vložit látky s různou filtrační účinností, které je možné znovu používat. Společně s univerzitní klinikou v Halle a Hochschule Merseburg zkoumali odborníci z Fraunhofer IMWS, jak lze ochranné vybavení pro zdravotnický personál, například ochranné masky, vyrábět pomocí 3D tisku.

Obzvlášť úzká byla spolupráce s nemocnicí St. Elisabeth a St. Barbara v Halle, aby bylo možné zjistit skutečné potřeby v nemocnici a již otestovat inovativní přístupy v praxi. »Obzvlášť v první akutní fázi pandemie, kdy došlo nebo hrozil nedostatek ochranných prostředků, jako jsou operační masky nebo jednorázové obleky, jsme spontánně vyvinuli mnoho dobrých nápadů a flexibilně je realizovali. Z toho vzešlo i několik podnětů pro slibné další vývoje, které nyní chceme společně dále sledovat«, říká Dr. Sven Seeger, primář gynekologické kliniky v nemocnici.

Intenzivní diskuse v rámci této spolupráce a s dalšími partnery ukázaly, že pro ochranu před nákazou zdravotnického personálu a osob s oslabeným zdravím v době pandemie je potřeba optimalizované ochranné vybavení, které nabízí jak vysoký komfort nošení (nízký odpor při dýchání, dlouhá doba použití), tak i vysokou bariérovou účinnost proti patogenům. Tomuto požadavku chce Fraunhofer IMWS čelit v projektu zahájeném v listopadu ve spolupráci s dalšími Fraunhoferovými ústavy, při kterém budou vyvíjeny a hodnoceny nové ochranné textilie s antivirovým účinkem.

»Chceme vytvořit základy pro lepší řešení, především k ochraně aktuálně zvlášť exponovaných profesních a rizikových skupin, ale i pro možné budoucí pandemické situace. Přitom využíváme především naši expertízu v hodnocení materiálů«, říká Dr. Christian Schmelzer, vedoucí oddělení »Biologické a makromolekulární materiály« v Fraunhofer IMWS. »V velmi krátké době jsme vybudovali mnoho dalších kompetencí pro nové materiálově diagnostické otázky a také jsme zjistili, že dosud zavedené zkušební metody nejsou vždy vhodné pro rychlou, funkční a na použití orientovanou charakterizaci vlastností materiálů a funkcí během pandemie. Kromě vylepšení materiálů vyvíjíme proto i nové metody.« Patří mezi ně například hodnocení sterilizačních postupů, nové metody modifikace materiálů pomocí povlaků nebo použití laserové rozptylové měření, akustické mikroskopie a 3D fluorescenční mikroskopie pro hodnocení optimální funkce a požadavků na bezpečnost a zdraví u ochranných textilií.

V rámci programu »Fraunhofer vs. Corona« vyvíjí vedle Fraunhofer IMWS řada dalších Fraunhoferových ústavů po celé spolkové zemi s jejich technologickým know-how opatření na zvládnutí pandemie.