Проекты

Cравнительный анализ эффективности различных видов масок и респираторов, применяемых в качестве средств индивидуальной защиты

Работа победителя конкурса проектов и исследований «Старт в медицину» открытой городской научно-практической конференции «Старт в медицину» в секции «Безопасность жизнедеятельности человека»

Направление работы: Микробиология, Здоровьесбережение
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1231
Предметы: Биология, ОБЖ
Классы: 10 класс
Мероприятия: Конкурс проектов и исследований «Старт в медицину» открытой городской научно-практической конференции «Старт в медицину» 2021 года

Актуальность

Мы живём в период пандемии и должны пользоваться средствами индивидуальной защиты. Из-за распространения коронавируса спрос на защитные медицинские маски и респираторы постоянно повышается среди населения. Ведь это самый простой, недорогой и общедоступный способ, помогающий минимизировать риск инфицирования. Производители этой продукции предлагают свои изделия, обещая почти 99% защиты. Сегодня в продаже представлен широкий ассортимент масок, изготовленных из нетканого материала, из хлопчатобумажной ткани, из неопрена. Большой выбор респираторов: от дорогих, с классом защиты FFP3, до бюджетных – с классом защиты FFP1. Обычному потребителю порой сложно разобраться, на каком изделии остановить свой выбор.

Цель

Провести сравнительный анализ различных масок и респираторов, применяемых в качестве средств индивидуальной защиты.

Задачи

1. Провести анализ рынка различных отечественных и зарубежных средств индивидуальной защиты. 

2. Отобрать для сравнительного анализа несколько образцов масок и респираторов различных российских производителей.

3. Провести экспериментальное исследование на микробиологический состав и степень обсеменённости различными видами микроорганизмов поверхности фильтрующих материалов масок и респираторов после их использования.

4. Сделать вывод об эффективности защитных свойств различных видов масок и респираторов.

5. Дать рекомендации по использованию наиболее эффективных средств индивидуальной защиты.

Оснащение и оборудование, использованное в работе

• Ламинарный бокс марки “Lamsystems”

• Микроскоп термостат ГП-40 СПУ

• Чашки Петри

• Предметные стекла

• Пипетки автоматические электронные

• Пробирки

• Бактериологические петли

• Спиртовка

• Материалы для приготовления питательной среды: порошок агара с гидролизатом кукурузной муки (ГКМ), набор реактивов для окрашивания фиксированных микропрепаратов по Граму, физиологический раствор для разведения

Описание

Экспериментальная часть работы выполнена автором на базе технопарка «Альтаир» РТУ МИРЭА. 

На первом этапе автор провёл анализ рынка различных отечественных и зарубежных средств индивидуальной защиты. Для сравнения были выбраны наиболее популярные и рекламируемые в СМИ. Это: 2 медицинские маски – “Aviora” трёхслойная одноразовая и «Барьерный риф» трёхслойная с SB клапаном и 1 респиратор – ЗМ 8122. Все изделия – китайского производства.

Стерильные маски и респиратор извлекались из запечатанной заводской упаковки и надевались на предварительно очищенное лицо. Далее были посещены разнообразные общественные места, магазины, наземный транспорт, метрополитен. После 2-х часов нахождения в изделиях все образцы были сняты и отправлены для взятия образцов на посев:
– маска “Aviora” – образцы наружного, промежуточного и внутреннего слоёв;

– маска «Барьерный риф» – образцы наружного, промежуточного и внутреннего слоёв и клапан;

– респиратор 3М 8122 – нетканый слой респиратора, клапан выдоха, внешний фильтрующий слой и внутренний нетканый слой.

Посев проводили в чашки Петри методом отпечатка на плотную питательную среду, с последующим инкубированием в термостате при t +37 °С в течение 7 суток. 

Следующий этап: исследование культуральных свойств наиболее типичных колоний, выросших на чашках Петри, изготовление фиксированных микропрепаратов и окрашивание по Граму, морфологическое исследование и идентификация типичных микроорганизмов под микроскопом световым “Bresser TFM-201”.

Эффективность защитных средств оценивали по степени обсеменённости наружных и внутренних слоёв.

Результаты

1. На образцах всех 3-х слоёв маски “Aviora” наблюдался сплошной рост колоний бактерий светло-жёлтого цвета округлой или ризоидной формы. Наибольшее число колоний – на внутреннем слое.

2. На образцах всех 3-х слоёв маски «Барьерный риф» наблюдался рост отдельных колоний светло-жёлтого цвета, которые имели круглую, округлую с фестончатым краем и ризоидную форму. На внутреннем слое выросла одна большая колония тёмно-жёлтого цвета, занимающая 25% площади образца. На самом SB клапане колоний не обнаружено.

3. На образцах всех 3-х слоёв респиратора наблюдался рост отдельных колоний светло-жёлтого цвета, которые имеют круглую, округлую с фестончатым краем и ризоидную форму. На фильтрующем клапане респиратора – сливной рост многочисленных колоний бледно-жёлтого цвета, характерной ризоидной формы или с ризоидным краем.

4. При микроскопическом анализе на всех образцах масок и респираторе было обнаружено несколько типов бактерий: грамположительные кокки, грамотрицательные кокки и грамположительные палочки.

5. Составлена итоговая таблица «Соответствие степени защиты масок и респираторов заявленному производителем».

6. Разработаны рекомендации по использованию наиболее эффективных средств индивидуальной защиты. 

Выводы

1. Степень защиты маски анатомической медицинской трёхслойной с SB клапаном «Барьерный риф» не соответствует заявленному производителем качеству; маска “Aviora” трёхслойная одноразовая и респиратор 3М 8122 соответствуют частично.

2. Респиратор 3М 8122 показал наибольшую степень защиты и может быть рекомендован потребителям для защиты органов дыхания от аэрозолей (пыли, туманов, дымов), бактерий и вирусов.

Перспективы использования результатов работы

Полученные результаты исследования различных средств индивидуальной защиты и рекомендации автора позволят потребителю определиться с выбором наиболее эффективного средства.

Сотрудничество с вузом при создании работы

РТУ МИРЭА, детский технопарк «Альтаир»

Мнение автора

«Работа над проектом и участие в конференции «Старт в медицину» – отличная возможность попробовать проявить себя в разных областях науки и определиться с выбором профессии».