Studi: Masker Multilayer Paling Efektif Cegah Masuknya Aerosol

VIVA – Studi baru menunjukkan bahwa Covid-19 berevolusi secara alami dan jauh lebih luas daripada yang diyakini sebelumnya. Kendati vaksinasi telah dilaksanakan di seluruh dunia, namun protokol kesehatan harus tetap dilakukan, memakai masker, menjaga jarak dan mencuci tangan dengan sabun.  

Menurut sebuah studi baru yang dilakukan oleh tim yang dipimpin oleh para peneliti di Indian Institute of Science (IISc) yang berbasis di Bengaluru, India menggunakan masker multilayer paling efektif mencegah pembentukan aerosol. Studi ini dilakukan bekerja sama dengan para ilmuwan di UC San Diego dan Universitas Toronto Engineering, demikian dikutip dari IndiaExpress. 

Menurut IISc, ketika seseorang batuk, tetesan besar (> 200 mikron) mengenai permukaan bagian dalam masker dengan kecepatan tinggi, menembus kain masker dan pecah atau "menyatu" menjadi tetesan yang lebih kecil, yang memiliki peluang lebih besar untuk aerosolisasi dan dengan demikian membawa virus seperti SARS-CoV-2.

Dengan menggunakan kamera berkecepatan tinggi, tim melacak dengan cermat tetesan seperti batuk yang menimpa masker tunggal, ganda, dan berlapis-lapis, dan mencatat distribusi ukuran tetesan "anak" yang dihasilkan setelah penetrasi melalui kain masker, pernyataan IISc mengatakan di hari Sabtu.

Untuk masker satu dan dua lapis, sebagian besar tetesan anak perempuan yang diatomisasi ini ditemukan lebih kecil dari 100 mikron, dengan potensi menjadi aerosol, yang dapat tetap melayang di udara untuk waktu yang lama dan berpotensi menyebabkan infeksi, kata studi tersebut.

“Anda dilindungi, tetapi orang lain di sekitar Anda mungkin tidak terlindungi,” kata Saptarshi Basu, Profesor di Departemen Teknik Mesin dan penulis senior studi yang diterbitkan dalam Science Advances.

Masker tiga lapis “bahkan yang terbuat dari kain” dan masker N95 terbukti berhasil mencegah atomisasi, dan karenanya menawarkan perlindungan terbaik.

Namun, para peneliti mengklarifikasi bahwa ketika masker semacam itu tidak tersedia, bahkan masker satu lapis mungkin menawarkan perlindungan, dan karenanya harus digunakan di mana pun yang diamanatkan oleh pejabat kesehatan.

Masker wajah dapat secara signifikan mengurangi penularan virus dengan memblokir tetesan besar dan aerosol, tetapi efisiensinya bervariasi tergantung jenis bahan, ukuran pori, dan jumlah lapisan.

Studi sebelumnya telah melihat bagaimana tetesan ini "bocor" dari sisi topeng, tetapi tidak pada bagaimana topeng itu sendiri dapat membantu atomisasi sekunder menjadi tetesan yang lebih kecil.

“Sebagian besar penelitian juga tidak melihat apa yang terjadi pada tingkat tetesan individu dan bagaimana aerosol dapat dihasilkan,” tambah Basu.

Untuk meniru batuk manusia, tim menggunakan dispenser tetesan khusus untuk menekan cairan batuk pengganti (air, garam dengan musin, dan fosfolipid) dan mengeluarkan tetesan tunggal ke masker.

“Tekanan udara meningkatkan kecepatan tetesan dan waktu pembukaan [nosel] menentukan ukurannya,” jelas Shubham Sharma, seorang mahasiswa PhD di Departemen Teknik Mesin dan penulis pertama studi tersebut. 

“Dengan menggunakan ini, kami dapat menghasilkan tetesan mulai dari 200 mikron hingga 1,2 mm
ukuran."

Tim menggunakan laser berdenyut untuk menghasilkan bayangan tetesan, dan kamera serta lensa zoom untuk menangkap gambar dengan kecepatan tinggi (20.000 bingkai per detik). Selain masker bedah, beberapa masker kain yang bersumber secara lokal juga diuji.

Tim juga menyelidiki efek dari memvariasikan kecepatan di mana tetesan dikeluarkan dan sudut tubrukan. Mereka menemukan bahwa masker satu lapis hanya dapat memblokir 30 persen volume tetesan awal agar tidak keluar.

Masker dua lapis lebih baik (sekitar 91 persen diblokir), tetapi lebih dari seperempat tetesan anak yang dihasilkan berada dalam kisaran ukuran aerosol. Transmisi dan pembangkitan tetesan dapat diabaikan atau nol untuk masker tiga lapis dan N95.

Tim juga menyebarkan nanopartikel fluoresen dengan ukuran yang sama dengan virus dalam tetesan batuk buatan untuk menunjukkan bagaimana partikel-partikel ini dapat terperangkap di serat masker, menggarisbawahi pentingnya membuang masker setelah digunakan. 

Para peneliti berharap untuk melanjutkan studi lebih lanjut menggunakan simulator pasien skala penuh yang juga memungkinkan pelacakan beberapa tetesan.

"Studi juga akan mengusulkan model yang lebih kuat untuk memahami bagaimana atomisasi ini sebenarnya terjadi," kata Basu. "Ini adalah masalah tidak hanya untuk COVID-19, tetapi juga untuk penyakit pernapasan serupa di masa mendatang."