Informace, roušky i ventilátory: české univerzity se zapojují do boje s koronavirem

18. března 2020

Každá krize je výzvou. Současná pandemie způsobená virem COVID-19 vyvolala vlnu solidarity v Česku a aktivovala řadu lidí k šití roušek. Zapojila se však také univerzitní pracoviště. Nabízí řešení pro nepřetržité získávání informací a pouští se i do vývoje ventilátorů pro nejzávažnější případy.

Odpovědi na otázky ke koronaviru dostupné 24 hodin denně 

Tři studenti Fakulty informačních technologií ČVUT v Praze vytvořili nový komunikační kanál, kde je možné se ptát a odpověď získat okamžitě na věci týkající se koronaviru. Na vaše dotazy položené prostřednictvím www.koronavirus24.cz bude reagovat chatbot. Tedy počítačový program, který vám okamžitě a bez čekání odpoví s využitím informací čerpaných ze zdrojů Ministerstva zdravotnictví ČR, Státního zdravotního ústavu a zpravodajského webu ČT24.

„Naším cílem je v této složité situaci přispět k rychlé dostupnosti informací o koronaviru z ověřených zdrojů. Projekt jsme vytvořili zdarma a na vlastní náklady, neboť si myslíme, že jedině vzájemná pomoc umožní celou krizi zdárně překonat,“ říká Jan Šafařík, jeden z tvůrců služby. Jan Šafařík, Tomáš Stanovčák a Tomáš Bašta doufají, že služba pomůže ulehčit práci lidem na zřízených infolinkách.

Respirátor z 3D tiskárny 

Český institut informatiky, robotiky a kybernetiky (CIIRC), který funguje při ČVUT v Praze začal ve svém centru excelence RICAIP vyvíjet nový typ respirátoru N95.

“CIIRC ČVUT začal v uplynulých dnech pracovat na vývoji prototypu vlastního respirátoru CIIRC RP95. V současné době již probíhá testování pilotního modelu. CIIRC ČVUT přitom zvolil zcela novou technologii 3D tisku MJF. První testy jsou velmi nadějné, pracuje se na drobných finálních vylepšeních a instalaci membránových filtrů. Po jejich montáži bude respirátor konečně testován na protivirovou propustnost a další nutné parametry. Po dokončení prototypu se vědci zaměří na nalezení způsobu, jak zajistit hromadnou výrobu,” uvádí výzkumný institut na svých stránkách.

CIIRC ČVUT současně vyzval průmyslové i vědecké partnery, firmy a technicky orientovaná centra, aby se zapojili do této aktivity a společně pomohli připravit prototyp respirátoru pro hromadnou výrobu. Cílem je, aby se respirátory daly nejen tisknout na 3D tiskárnách, ale aby se daly vyrábět i formou vstřikování plastu do připravených forem.  Firmy i výzkumná centra z celého světa se mohou hlásit přes email covid@ciirc.cvut.cz.

Plicní ventilátory pro nouzový stav

S řešením pro pacienty, které by nákaza koronavirem ohrozila na životních funkcích, prochází tým z Fakulty biomedicínského inženýrství ČVUT pod vedením prof. Karla Roubíka. Ve spolupráci s odborníky z Fakultní nemocnice Hradec Králové, Thomayerovy nemocnice v Praze, Masarykovy nemocnice v Ústí nad Labem a Státním ústavem pro kontrolu léčiv předkládají Vládě ČR prostřednictvím Ministerstva zdravotnictví ČR ke schválení záměr na vývoj ventilátoru CoroVent, který by mohla využívat všechna zdravotnická zařízení v případě vyčerpání všech dostupných ventilátorů schválených pro klinické použití.

Cílem projektu je zajistit dostupnost přístrojů pro nouzovou umělou plicní ventilaci ve zdravotnických zařízeních pro pacienty s respirační insuficiencí či respiračním selháním následkem Covid-19 v akutní fázi onemocnění. „Máme dlouholeté zkušenosti s návrhem těchto jednotek a jsme proto schopni v horizontu jednotek dnů až maximálně týdnů navrhnout, otestovat a zahájit výrobu takového typu ventilátoru, který zajistí záchranu života nejohroženějších pacientů. Projekt bude možné sdílet v rámci celého světa,“ říká prof. Karel Roubík z Fakulty biomedicínského inženýrství ČVUT.

Základním principem návrhu a konstrukce ventilátoru je jeho snadná výroba ve velkém množství. Proto záměr počítá i se zapojením řady českých firem, které mají dostatečné technické vybavení v rámci ČR i zahraničí. Fakulta biomedicínského inženýrství ČVUT spolupracuje s odborníky z klinické praxe, zejména z anesteziologicko-resuscitačních oddělení nemocnic a jednotek intenzivní péče. Proto je navržený řešitelský tým interdisciplinární, aby byl schopen řešit jak otázky lékařské, tak otázky technické realizace ventilátoru. „Předpokládáme, že veškerá dokumentace, technické výkresy a technologické postupy budeme průběžně zveřejňovat na stránce www.ventilation.cz, aby je mohl využít kdokoliv po celém světě, kdo je schopen díly vyrobit, ventilátor sestavit a kdo má dostatečné vybavení, aby vytvořené ventilátory otestoval a připravil je pro klinické použití. I k tomu zveřejníme, v případě realizace projektu CoroVent, postup a příslušné formuláře, dodává prof. Karel Roubík.

Nanoroušky z Liberce

Liberecká Technická univerzita je českou Mekkou nanotechnologií. Také zde se rodí projekt využívají nanomateriály pro výrobu roušek. Z původního plánu vyrobit roušky pro potřeby univerzity se projekt rozšířil na kraj a tamní nemocnici. Nyní vedení univerzity jedná s vládou o výchozího materiálu, ze kterého by mohly soukromé firmy šít nanoroušky ve velkém.

„Zástupci ministerstev projevili zájem o výchozí textilii s nanovlákny. Návrh byl takový, že bychom dodávali tuto základní matrici a stát by materiál předal soukromé firmě, která by z ní nechala šít roušky ve svých zahraničních provozech,“ říká rektor Miroslav Brzezina na stránkách univerzity. „Tomu se samozřejmě nebráníme, limit je však v kapacitě výroby. Obě zařízení, na kterých materiál pro roušky vyrábíme, dokážou vyprodukovat jen omezené množství nanovrstvy. Je to jen na několik tisíc kusů denně,“ dodává rektor Miroslav Brzezina. 

Nanomateriál pro výrobu roušek vzniká na zcela novém stroji novou technologií metodou elektrostatického zvlákňování střídavým elektrickým proudem. Zařízení je v provozu na fakultě jen pouhých pár dnů. Výroba materiálu pro nanoroušky je tak zároveň jeho testovacím provozem. Druhý stroj na výrobu matrice pro roušky spustili na katedře netkaných textilií a nanovlákenných materiálů fakulty textilní.

Tipy pro rychlou sterilizaci jednorázových respirátorů

Akutní nedostatek respirátory určených k jednorázovému použití vede k hledání cest, jak by šly sterilizovat a použít tak opakovaně. Katedra jaderné chemie Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT v Praze doporučuje několik způsobů sterilizace, kterou lze provést i v domácích podmínkách.

Dezinfekce teplem: horkou párou nebo v mikrovlnce (v případě respirátorů bez kovových částí; dle výkonu 3-5 minut; je třeba napřed navlhčit vodou například rozprašovačem; je nutné mít pod dohledem, aby nedošlo ke vzplanutí). Dezinfekce UV zářením: UV lampou, popř. takzvaným horským sluncem osvítit respirátor z každé strany tři minuty. Chemická dezinfekce: Použít dezinfekční prostředek na plochy a nechat oschnout.



Zdroje: ciirc.cvut.cz, aktualne.cvut.cz, aktualne.cvut.cz, tuni.tul.cz, fjfi.cvut.cz

Fotografie: cvut.cz