Hecho en CU: cubrebocas antimicrobiano

Un grupo del Instituto de Investigaciones en Materiales, liderado por Sandra Rodil, creó un cubrebocas antimicrobiano con un material registrado como SakCu.

Sak en maya significa plata y Cu es la sigla del elemento cobre, metales ambos biocidas, dice Rodil, quien da detalles del cubrebocas hecho en la UNAM con el apoyo de la Secretaría de Educación, Ciencia, Tecnología e Innovación de la Ciudad de México.

El cubrebocas SakCu está hecho de tres capas. La externa y la interna son de algodón y la intermedia está formada por nanocapas de plata-cobre depositadas en polipropileno.

Se utilizaron esos metales por sus comprobadas propiedades antivirales, antibacteriales e incluso antifúngicas.

Como se vio al inicio de la pandemia (The New England Journal of Medicine 382;16 (2020)), las superficies de cobre son las que más rápidamente reducen al virus que causa la infección por la Covid 19.

Al usar una mezcla de plata-cobre formando una nanocapa de espesor entre 30 y 40 nanómetros, se ofrece una doble protección contra el virus y bacterias.

Nanocapas probadas

En colaboración con el Hospital Juárez de México, el equipo de la Universidad Nacional demostró que la nanocapa de plata y cobre inactiva al SARS-CoV-2.

Se colocaron gotas con el virus tomadas de pacientes positivos a la Covid-19 sobre la película de plata-cobre depositada en polipropileno y se observó que, según la concentración viral, si era mucha, el virus desaparecía en más de 80 por ciento en unas ocho horas y si la carga viral era baja, en dos horas no se detectaba nada del ARN del virus. Al contacto con la nanocapa de plata-cobre, la membrana del SARS-CoV-2 se rompe y se daña su ARN.

Con el mismo hospital se probó en una superficie de nanocapas de plata-cobre la viabilidad de un grupo de cinco bacterias de origen hospitalario, agrupadas en la sigla ESKAPE y que causan las infecciones nosocomiales. “Casi todas ellas a partir de cuatro horas eran eliminadas al cien por ciento”.

Con el Instituto de Investigaciones Biomédicas de la UNAM se hizo un estudio para ver si también la nanocapa de plata-cobre es efectiva para destruir virus no encapsulados “como el del papiloma humano”. Sin embargo, ahí no funciona.

En colaboración con el Instituto Nacional de Rehabilitación (INR) se realizaron también pruebas de citotoxicidad a la superficie del polipropileno con depósito de plata-cobre. Había que descartar cualquier riesgo para las personas que usarán este cubrebocas, sobre todo por el contacto directo con la piel.

Con el INR se midió el efecto de la nanocapa de plata-cobre en la viabilidad de células abundantes en la piel (fibroblastos y queratinocitos), y la respuesta de estas células fue la misma observada en cubrebocas comerciales. No hubo ningún efecto o riesgo citotóxico.

No se impregnan partículas simplemente en la superficie, sino que se forma una capa continua de plata-cobre bien adherida al polipropileno. Para asegurarse de que no hay desprendimiento, la tela sintética se sometió a un intenso flujo de aire por 24 horas y no hubo liberación de plata o cobre.

Tampoco hay mayor riesgo con la humedad. Al ponerla en agua durante 24 horas, la cantidad de plata y cobre liberada es mínima.

Antiviral sin riesgo citotóxico

Con la certeza de que es antiviral y no hay ningún riesgo citotóxico, se elaboró un cubrebocas de telas naturales y reusable buscando abatir el problema del desecho continuo de mascarillas.

El cubrebocas tiene capas externa e interna de algodón y una capa intermedia filtrante de polipropileno recubierta con SakCu, que se puede lavar hasta 10 veces sin perder sus propiedades biocidas.

Tienen también una eficiencia de filtrado de 50 por ciento para las partículas más pequeñas, tipo aerosol, y entre 80 y 90 por ciento para partículas de 2.5 micras.

Aunque el filtrado aún se está afinando, la protección que ofrece el cubrebocas SakCu es bastante buena. Además, si le caen gotas con virus o bacterias, en unas pocas horas serán inactivados.

Así, aunque el SakCu se deseche de manera inadecuada, no será un problema al no permanecer contaminado, como muchos de los cubrebocas que se tiran a la basura.

Otra ventaja es que, al soportar 10 lavados sin que se degrade la nanocapa y se pueda reutilizar, se reduce el impacto al medio ambiente generado por tantos cubrebocas desechables o de un solo uso.

Tienen una eficiencia de filtrado de 50 por ciento para las partículas más pequeñas, tipo aerosol, y entre 80 y 90 por ciento para las de 2.5 micras; aunque se desechen inadecuadamente, no serán un problema al no permanecer contaminados, como muchos de los que se tiran a la basura.

Proyectan otro, quirúrgico

Además del cubrebocas SakCu con triple capa (cosido en una maquiladora), se proyecta fabricar un cubrebocas tipo quirúrgico, que se podrá lavar “tres a cinco veces”. Su fabricación sería con sistemas de termosellado para abatir costos. La nanocapa de plata-cobre se depositará en poliéster, que sería la capa externa y la interna sería “tipo SMS”, similar a la que trae un cubrebocas quirúrgico.

Gracias al apoyo de Carlos Ramos, técnico académico del IIM, se modificó el equipo de depósito y ahora, en vez de pequeñas muestras, se pueden hacer de manera continua 20 metros de nanocapas de plata-cobre y en varios depósitos se produce suficiente material para producir al menos 200 cubrebocas al día.

El SakCu, un cubrebocas que “tiene ciencia y tecnología”, y cuyos primeros usuarios han sido el equipo de Sandra Rodil, personal del Instituto de Investigaciones en Materiales y miembros de la Sociedad Mexicana de Materiales, estará pronto disponible en la Tienda UNAM.

Otra aplicación que puede tener la nanocapa SakCu, marca registrada de la UNAM, sería en los sistemas de filtrado de aire para edificios, más ahora que se regrese a trabajar de manera presencial. Puede inactivar al SARS-CoV-2 e inhibir la proliferación de bacterias. Un siguiente paso será estudiar qué otros virus respiratorios son vulnerables a la capa SakCu.