Marta Baselga, ingeniera zaragozana doctorando en Ingeniería Biomédica y en Medicina por la Universidad de Zaragoza, es la responsable del proyecto de investigación del Instituto de Investigación sanitaria de Aragón (ISS Aragón) que ha desarrollado un recubrimiento basado en nanopartículas de plata para mascarillas que inactiva el coronavirus. Los investigadores aragoneses han incorporado también un segundo viricida a las fibras de polipropileno de las mascarillas y alcanza una eficiencia de inactivación del virus al 99,99%.
Marta, ¿cómo surge esta investigación?
Surgió antes del verano del 2020. Nos dimos cuenta que, tras el confinamiento, el uso de mascarillas quirúrgicas estaba muy extendido en la población. Al haber estudiado este uso y la protección de las mascarillas, vimos que no era la mejor opción para usos en espacios cerrados y con mucha gente. La gente la utiliza porque es la mascarilla más cómoda y más asequible al bolsillo, pero no es la que tiene una mayor capacidad de filtración. Por eso, tratamos de abordar ese problema, y buscamos la manera de ofrecer más protección al usuario.
¿Por qué optaron por la nanoplata?
Yo llevaba tiempo vinculada a investigaciones relacionadas con materiales avanzados y nanociencia. Se nos ocurrió desarrollar un recubrimiento basado en nanopartículas de plata por su capacidad antimicrobiana de amplio espectro. Buscamos hacer un proyecto que permitiera una mejora notable en las mascarillas y, a la vez, no se alargase demasiado el trabajo en el laboratorio, a fin de llegar a la sociedad lo antes posible. En este sentido, la plata ha sido ampliamente utilizada en el desarrollo de instrumentos quirúrgicos, prótesis o apósitos para heridas. Así que investigamos cómo poder aplicar este material a escala nanométrica en forma de recubrimiento en la capa de fibras de polipropileno de la mascarilla (spunbond). Elegir la capa externa como material de recubrimiento nos permitía, por un lado, exponer la nanoplata a la humedad atmosférica y, por otro lado, separarla de la superficie de la cara.
Diferentes fibras de las mascarillas.
¿Qué tiene de diferente esta investigación?
Nuestro desarrollo ha sido validado con el virus “vivo” aislado de un paciente covid, y con capacidad infectiva plena, por el equipo de Julián Pardo, investigador ARAID en la Universidad de Zaragoza y miembro del IIS Aragón. Es decir, no hemos utilizado un “sustituto del virus”, como en otras ocasiones.
¿Qué se consigue con esta nueva capa?
Es importante diferenciar entre filtración e inactivación del virus. La filtración limpia el aire que se va a respirar, mientras que la inactivación del virus sucede cuando el virus entra en contacto con esta capa de la mascarilla. Es decir, la eficiencia de inactivación no es lo mismo que la eficiencia de filtración y, por tanto, no es algo que equivalga a una mascarilla de tipo FFP. El recubrimiento de nanoplata tiene una efectividad probada superior al 99,99% en inactivación del virus, pero no aumenta la eficiencia de retención. No obstante, el material que hemos desarrollado puede aplicarse en mascarillas de eficiencia superior.
Al aumentar las capas de la mascarilla, ¿se dificulta la respirabilidad?
No. Esto es algo que se conoce como pérdida de carga. Se trata de una capa a escala nanométrica, hemos trabajado con partículas entre 5 y 10 nm. Para hacernos una idea, 1 milímetro equivale a 1.000 micras y a 1.000.000 de nanómetros. Al tratarse de una capa tan sumamente fina, para las fibras de polipropileno que miden entorno a 20 micras de diámetro, el recubrimiento resulta insignificante. El otro día, hicieron una analogía de esto con el pan de oro. Y me pareció acertada, sería algo así.
El desarrollo del material lo han probado en mascarillas quirúrgicas por ser las más utilizadas entre la población.
¿Este material se puede aplicar a otros elementos que no sean mascarillas?
Solo lo hemos desarrollado para fibras de polipropileno, que es el material típico de las mascarillas. Decidimos empezar por ese, pero no habría problema continuar la línea de investigación. Se podría aplicar en otros polímeros, es decir, materiales plásticos como fundas de asientos de autobuses, fundas de móviles, pinturas, pomos de puertas plásticos como los de los hospitales… De hecho, actualmente, estamos probando su incorporación en otros materiales poliméricos.
¿Hay interés para comercializarlo a gran escala?
Varias empresas nacionales fabricantes de mascarillas y de la industria textil se han interesado por el material para incluirlo en las mascarillas. Nos estamos dando un tiempo para llegar a acuerdos. La verdad es que el proceso de industrialización es muy fácil. Lo único que puede resultar limitante es la producción de las partículas de plata, pero hay empresas que las comercializan a medida. Es fácilmente escalable y no requiere de una gran inversión inicial para la empresa. El paso a la comercialización no debería suponer un problema económico.
¿Introducir esta mejora supondría un gran aumento del coste unitario de las mascarillas?
Poco para el campo del que estamos hablando, porque estamos hablando de nanotecnología. Nosotros hemos calculado que el coste que nos supone para el laboratorio es de pocos céntimos por mascarilla. No soy fabricante de mascarillas y no sé cuánto puede repercutir a la hora de comercializarlo. Nuestra intención es que llegue a máximo de personas posible, hemos buscado dar una respuesta a la sociedad.
“El coste que nos supone para el laboratorio es de pocos céntimos por mascarilla”
¿Qué mascarilla recomienda utilizar?
Entre las mascarillas quirúrgicas y las de tipo FFP hay una diferencia fundamental: la capacidad de retención de partículas. Las mascarillas de tipo FFP2 y FFP3 presentan una elevada filtración de partículas (del 95 y 99%, respectivamente). Por otro lado, las mascarillas de tipo quirúrgico también presentan altas eficiencias de filtrado (del 95% para las de tipo I y del 98% para las de tipo II), pero se trata de eficiencia de filtración bacteriana (BFE). Esto quiere decir que, son muy eficientes para filtrar partículas grandes (superiores a 1 micra). Sin embargo, su eficiencia de retención de partículas pequeñas (como el diámetro del virus) resulta limitada. Entre otras cuestiones, por su escasa adaptación a la superficie de la cara.
De entre las mascarillas habituales, la más segura es la FFP3, no tengo ningún tipo de duda. Pero teniendo en cuenta una perspectiva social, yo no la he utilizado, porque es mejor que esa protección esté en un centro sanitario y no generar desabastecimiento. Lo ideal es llevar una FFP2 bien ajustada y, en la calle, si no hay aglomeraciones y se mantiene una estricta distancia interpersonal, protegernos con una mascarilla quirúrgica es suficiente.
La pandemia ha sido muy fructífera para usted…
En marzo y abril buscamos dar una respuesta al sector sanitario de este país, que tenía grandes problemas de desabastecimiento. Empezamos estudiando medios filtrantes y lanzamos una mascarilla de emergencia en abril que se podía construir con dos productos sanitarios que se podían encontrar en cualquier hospital: un filtro de equipos de anestesia y una mascarilla de aerosolterapia. Hablamos con el Salud y compró unidades de los materiales que fueron distribuidos para poder hacerlas en los hospitales. Además, este invento llegó a otras comunidades autónomas y a otras partes del mundo, como Mozambique. También ideamos unas pulseras para dispensar antiséptico pensadas para hospitales y para uso general. Próximamente vamos a presentar un proyecto de economía circular y mascarillas. Solo hay que echar números para ver la ingente cantidad de kilos de polipropileno que se están desechando en un solo uso y que son difícilmente reciclables. Y también hemos trabajado en un proyecto de cooperación internacional con Filipinas, a través de la ONG (Phileos) que fue cofundada por el Dr. Antonio Güemes, mi director de tesis y compañero imprescindible en estas aventuras investigadoras.
También han investigado desde el IIS Aragón la importancia de la renovación de aire.
En este tiempo también hemos trabajado para determinar la existencia en aerosoles con virus viables en el Hospital Clínico Lozano Blesa y hemos lanzado la iniciativa CoviBlock, que empezó con desinfección de superficies y evolucionó a la monitorización de CO2. Investigadores técnicos y sanitarios pretendemos definir zonas de bajo riesgo de contagio de la Covid-19. En la línea del CO2, hemos creado un sello pionero en España, denominado “Somos CoviBlock”. Este sello se implanta en la entidad que lo solicite. Eso sí, no sin antes pasar por una caracterización de la distribución del CO2 en sus espacios, la implantación de medidas preventivas y la aceptación de ser monitorizada en remoto y de manera permanente por nuestro equipo. A través de medidores de CO2 con tecnología IoT, podemos alertar al responsable de la entidad de que sus niveles de CO2 han superado los límites recomendados en cualquier momento. Entonces, se debe proceder a una ventilación forzada. Este sello supondría un distintivo de calidad que daría la seguridad a los usuarios de que no se exponen a un alto riesgo de contagio en relación a la transmisión por aerosoles. Ya hemos empezado implantarlo en algunas entidades. Los investigadores Juan José Alba y Alberto Jiménez Schuhmacher, que para mí son gurús de los aerosoles, son también coordinadores del proyecto. Ellos forman parte del grupo internacional “Aireamos”.
*El proyecto se ha desarrollado desde el Instituto de Investigación sanitaria de Aragón (ISS Aragón) junto a Manuel Arruebo y Víctor Sebastián, profesores del Departamento de Ingeniería Química y Tecnologías del Medio Ambiente de la Universidad de Zaragoza, e investigadores del INMA así como del Ciber-BBN. Ha participado el grupo de Julián Pardo, investigador ARAID en la Universidad de Zaragoza y miembro del IIS Aragón.
Más información en Go Aragón.
