In der Corona-Krise rücken die Schweizer Forschenden zusammen. Um den Bedarf der Schweiz mit Schutzmaterial sicherzustellen, haben Forschende der Empa, der ETH Zürich, der EPFL und des Labors Spiez gemeinsam mit einer großen Anzahl Partnern aus dem Gesundheitswesen und der Industrie das Projekt „ReMask“ gestartet. Die Ziele von ReMask sind Technologien zur Wiederverwendung von vorhandenen Masken, die inländische Produktion effizienter Schutzausrüstungen und die Entwicklung alternativer Masken mit neuen Eigenschaften, um Viren zu binden und abzutöten, zu entwickeln.
Covid-19 Task Force zur Pandemiebewältigung
Die Erkenntnisse von ReMask unterstützten die kürzlich gegründete National Covid-19 Science Task Force, deren Experten das Bundesamt für Gesundheit (BAG), den Krisenstab sowie andere Bundesstellen bei der Pandemiebewältigung beraten. Eine der Task Force-Aufgaben mit hoher Priorität ist das von Peter Wick (Empa), Sarah Tschudin Sutter (Uni Basel) und Andreas Mortensen (EPFL) geleitete Bestreben, Projekte zur Herstellung und Wiederverwendung von Schutzmasken zu ermöglichen. Mit ReMask wird dieser multidisziplinäre Ansatz nun umgesetzt. Die Expertengruppe „Masken“ der Science Task Force hat nun eine Empfehlung für minimale Qualitätsanforderungen für so genannte „Community Masken“ für die Bevölkerung abgegeben. Basierend auf diesen Empfehlungen wird die Empa derartige Community Masken während der derzeitigen Krisensituation temporär untersuchen, bis das entsprechende Knowhow einer unabhängigen Stelle übertragen werden kann.
Gebrauchte Masken wiederverwendbar machen
In den Empa-Labors sind für die kurzfristige Überbrückung von Engpässen bereits Forschungsprojekte angelaufen, um die Wiederverwendung von Masken zu ermöglichen. Dies sorgt darüber hinaus auch langfristig für einen nachhaltigeren Umgang mit den Materialressourcen. Dabei muss unter anderem geklärt werden, wie sich die Masken zerstörungsfrei sterilisieren lassen, wie sie haltbar gelagert werden können und wie sich ihre Effektivität auch nach mehrfachem Gebrauch zweifelsfrei nachweisen lässt.
Simulation gewünschter Eigenschaften
Damit für diese Versuche keine gefährlichen Viren eingesetzt werden müssen, arbeiten die Forscher mit nicht-infektiösen Partikeln, die das Geschehen an der Innen- und Außenseite einer Maske im Sinne einer Tröpfcheninfektion simulieren. „Wir entwickeln derzeit Apparaturen, mit denen sich diese Simulationen erreichen lassen“, sagt Empa-Forscher René Rossi vom Laboratory for Biomimetic Membranes and Textiles in St. Gallen. Ebenso müssen weitere Eigenschaften der Masken wie Luftdurchlässigkeit (60 Pa/cm2), Spritzwasserresistenz (undurchlässig von Spritzwasser) oder die Effizienz der Filtration gegen kleine Partikel (Filtrationseffizient von 70 % bei Partikeln mit einer Größe von 1 µm) untersucht werden.
Gesamte Branche mit im Boot
Die Versuchsprotokolle, die hierbei erarbeitet werden, sollen großflächig an Unternehmen, die Masken, Filter und Schutzausrüstung herstellen, verteilt werden. „Es geht um einen zeitnahen, gesamtschweizerischen Effort“, so Rossi. Daher arbeite man nicht mit einem einzelnen Industriepartner zusammen, sondern habe die gesamte Branche ins Boot geholt.
Entwicklung neuer Masken und Maskenteile
Mittel- und langfristige Ziele von ReMask beinhalten zudem die Entwicklung und Produktion von neuartigen Masken und Maskenteilen. So sollen zusätzliche Schichten auf der Innen- und Außenseite herkömmlicher Masken deren Langlebigkeit und Funktionalität verbessern. Auf der Innenseite der Masken soll eine Wasser-bindende Schicht die Feuchtigkeit aus dem Atem des Trägers binden. Auf der Außenseite hingegen soll das Coronavirus gezielt geblockt werden. Bekannt ist bereits, dass die Kronen-artige Erregerhülle elektrisch negativ geladen ist. „Eine Beschichtung von Fasern oder Membranen, die positiv geladen ist, würde das Virus an der Außenseite der Maske elektrostatisch binden und somit blockieren“, erklärt Rossi. Außerdem wollen die Forscher Textilien mit Virus-abtötenden Eigenschaften entwickeln. Rossi: „Wir verfolgen mehrere Ansätze, mit denen sich Coronaviren, die auf dem Textil landen, inaktivieren lassen.“
Testverfahren für gebrauchte und neue Masken
Aufgebaut wird hierbei auf das Wissen, das im Zuge eines Vorgängerprojekts erarbeitet werden konnte. Innerhalb dieses Projekts der Empa und der EPFL, wurde ein Mundschutz entwickelt, der mit einer neuartigen Filterfolie ausgestattet ist. Standhalten müssen diese neuartigen, robusteren und leistungsfähigen Masken ebenfalls den Testverfahren, die jetzt schon für gebrauchte Masken implementiert werden.
Für die Produktion und Funktionalisierung von Schutzmasken werden Schweizer Unternehmen zum Zuge kommen. So ist ReMask neben einem Forschungs- auch ein Wirtschaftsförderungsprojekt, das in der Corona-Krise für Aufträge an Schweizer Unternehmen sorgt.
Andrea Six
Empa, Dübendorf/Schweiz
www.empa.ch
Informationen zur Task Force Covid-19
Zur Krisenbewältigung haben sich Experten aus relevanten Fachgebieten zur National Covid-19 Science Task Force zusammengeschlossen, die das Bundesamt für Gesundheit (BAG) und andere Bundesstellen beratend unterstützt. Die Task Force, zu der auch Empa-Forschende gehören, bindet gesamtschweizerische Initiativen und Kompetenzen der beteiligten Institutionen ein. Beteiligt sind die Schweizer Universitäten und Hochschulen, die Akademien, der Schweizerische Nationalfonds (SNF) sowie Partner aus der Klinik und der Industrie. Leiter der Task Force ist Matthias Egger, Präsident des Nationalen Forschungsrats des SNF. Neben der Beratung von Entscheidungsträgern fokussieren sich die Beteiligten auf die Entwicklung von Produkten und Technologien, die im Kampf gegen Sars-CoV-2 helfen, sowie auf die Erforschung des Erregers und geeigneter Bekämpfungsmaßnahmen.
Kontakt zum Forschungsinstitut:
Empa
Überlandstr. 129
CH-8600 Dübendorf
Tel. +41 58 765 1111
