Plasma no térmico: una nueva tecnología podría eliminar el 99,9 % de los gérmenes mortales del aire

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Puedes vivir sin comida durante tres semanas y sin agua hasta tres días. Pero no puedes vivir sin aire más de tres breves minutos. No solo importa la abundancia de aire: su calidad también es esencial. Por desgracia, el aire puede estar contaminado con gérmenes peligrosos conocidos como patógenos transportados por el aire, como bacterias y virus.

Las enfermedades transmitidas por el aire se contagian con mucha facilidad y pueden provocar afecciones respiratorias potencialmente mortales. Por eso no sorprende que los brotes de enfermedades infecciosas transmitidas por el aire sean un importante motivo de preocupación para la salud pública y que los investigadores trabajen arduamente para desarrollar tecnologías que proporcionen aire limpio. Sin embargo, hasta ahora esas tecnologías han tenido un éxito limitado.

Ahora, un nuevo estudio sugiere que el plasma no térmico —un gas frío compuesto por partículas con carga eléctrica, aunque en conjunto no tenga carga— podría inactivar los virus presentes en el aire y proporcionar aire estéril.

Aunque esta tecnología tiene una larga historia y muchas aplicaciones (en la medicina y la industria alimentaria), este es un uso completamente nuevo.

Brotes devastadores

Entre los virus que pueden propagarse por el aire se encuentran la influenza (gripe), el resfriado común (rinovirus), el virus varicela-zóster (varicela), las paperas y el sarampión. En particular, el sarampión ha sido calificado como una bomba de relojería para la salud pública porque muchos padres no vacunan a sus hijos. Es importante señalar que la vacunación es la única forma de prevenir por completo el sarampión.

Las personas infectadas pueden transmitir virus por el aire mediante gotículas y partículas pequeñas expulsadas al estornudar y toser. Estos virus pueden propagarse muy rápidamente de una persona a otra por el aire, sobre todo en lugares concurridos, como las escuelas y las residencias de ancianos.

La gripe es uno de los virus transmitidos por el aire más comunes y es muy contagiosa. La enfermedad puede ir de leve a una afección respiratoria grave e incluso causar la muerte; sus síntomas incluyen aparición repentina de fiebre, tos, dolor de garganta, secreción nasal, dolor de cabeza, malestar y dolores musculares y articulares. Las hospitalizaciones y muertes por el virus de la influenza pueden darse en grupos de alto riesgo, como niños, personas mayores, mujeres embarazadas, personas con el sistema inmunitario debilitado —por ejemplo, pacientes con VIH o cáncer— y algunas personas con enfermedades crónicas.

Virus de la gripe visto al microscopio.Image: pinkeyes/Shutterstock

Según la OMS, la gripe causa más de 3 millones de casos de enfermedad grave al año y alrededor de 290.000-650.000 muertes. La pandemia más letal del virus de la influenza fue la gripe española (H1N1), entre 1918 y 1919, que infectó a cerca de una cuarta parte de la población mundial y causó más de 40 millones de muertes. Virus transmitidos por el aire de reciente aparición, como el síndrome respiratorio agudo grave (SARS) también se propagaron rápidamente desde China a muchos países de todo el mundo.

El tratamiento de las infecciones virales leves transmitidas por el aire incluye reposo e hidratación. Sin embargo, no hay medicamentos antivirales específicos para tratar las infecciones graves. También es muy difícil evitar el contagio, aunque puedes reducir la exposición con buenos hábitos, como lavarte las manos con regularidad. Si tienes una infección, puedes reducir el riesgo de contagiar a otras personas cubriéndote la boca y la nariz al estornudar o toser con un pañuelo o una mascarilla médica.

Limpiar el aire

Actualmente existen métodos para desinfectar el aire, pero tienen varias limitaciones. La irradiación germicida ultravioleta (UVGI), por ejemplo, es un método de desinfección que usa luz ultravioleta para matar o inactivar microorganismos destruyendo su ADN, de modo que no puedan reproducirse dentro del cuerpo humano. Sin embargo, la exposición excesiva a la UVGI tiene efectos adversos para la salud, como eritema cutáneo (enrojecimiento superficial de la piel) y una afección ocular dolorosa conocida como fotoqueratitis.

La filtración del aire es un buen método para limpiarlo, ya que consiste en hacerlo pasar por un filtro que elimina partículas e impide que los patógenos del exterior penetren en edificios, como los centros sanitarios. Sin embargo, algunos patógenos transportados por el aire son demasiado pequeños para ser eliminados y pueden atravesar los filtros de aire.

El nuevo método desarrollado por investigadores de la Universidad de Michigan ofrece motivos para la esperanza. Su estudio, publicado en el Journal of Physics, muestra que un plasma no térmico puede inactivar el 99,9 % de los virus presentes en el aire al liberar fragmentos energéticos y cargados de moléculas de aire, capaces de destruir virus en menos de un segundo. El plasma no térmico también puede matar bacterias al destruir su pared celular.

El plasma se produjo en un reactor de plasma no térmico. Cuando los patógenos presentes en el aire lo atraviesan, reaccionan con sus átomos inestables llamados radicales (como el ozono). Estos alteran los lípidos, las proteínas y los ácidos nucleicos de los microorganismos con los que entran en contacto, matando los patógenos o volviéndolos inofensivos. El dispositivo también funciona filtrando los patógenos de la corriente de aire.

La combinación de la filtración y la inactivación de los patógenos transportados por el aire permitirá proporcionar aire estéril de forma más eficaz que con los dispositivos actuales. El equipo de investigación ya ha empezado a probar el reactor en corrientes de aire de ventilación de una granja porcina para determinar su eficacia a la hora de prevenir la propagación de patógenos transportados por el aire.

Pero, aunque el dispositivo sea eficaz, ¿es seguro? Sabemos que el ozono está relacionado con afecciones respiratorias. Sin embargo, los investigadores afirman que la exposición al ozono procedente del dispositivo se mantiene dentro de los límites reglamentarios, por lo que no debería representar un riesgo para la seguridad.

Así pues, parece que los reactores de plasma no térmico podrían sustituir a la mascarilla tradicional y proporcionar aire estéril, sobre todo en lugares concurridos, como el transporte público, las escuelas y los hospitales.

Dada la dificultad de prevenir la transmisión de enfermedades por el aire, esta es una gran noticia. Aunque a menudo podemos elegir qué alimentos comer y qué bebidas tomar, al fin y al cabo no podemos elegir el aire que respiramos.

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