Čeští vědci představili nový oxygenerátor. Pomáhá s dýchacími potížemi a čistí vzduch od virů a bakterií
Lidem s lehčími příznaky nemoci covid-19 by v budoucnu mohl pomáhat nový oxygenerátor, který vyvinuli vědci z Ústavu makromolekulární chemie Akademie věd. Zařízení je schopné pumpovat do nosu vzduch obohacený ze 45 procent kyslíkem, a pomáhat tak lidem s lehkými dýchacími potížemi nebo spánkovou apnoí. Při té pacient opakovaně přestává ve spánku dýchat. Díky speciálním membránám navíc umí vháněný vzduch zbavit virů, bakterií nebo částeček pylu.
„Byli jsme motivováni složitou situací v březnu, kdy hrozilo, že bude takovouto podporu dýchání potřebovat velké množství lidí, a nebylo jasné, jaké budou kapacity nemocnic,“ říká pro Radiožurnál vedoucí oddělení polymerních membrán Ústavu makromolekulární chemie, doktor Zbyněk Pientka.
Lidem s lehčími dýchacími potížemi pomáhá dýchat a zároveň čistí vzduch od virů a bakterií. Vědci z Ústavu makromolekulární chemie Akademie věd představili nový oxygenerátor. Poslechněte si celou reportáž Vojtěcha Kovala
Autorem nápadu je Jan Žitka, který s kolegy z oddělení polymerních membrán vyvinul jednoduché zařízení, díky kterému může pacient dýchat vzduch obohacený o kyslík.
„Tento náš modul by měl ulehčit pacientům, kteří ještě nejsou indikovaní pro plicní ventilaci, ale mají potíže se saturací. Není to ale náhrada plicního ventilátoru,“ popisuje.
„Dostávají obohacený kyslík prostřednictvím dvou trubiček, které přicházejí do nosu. Jmenuje se to ‚nosní brýle‘,“ doplňuje doktor Pientka.
Jako krabice od bot
Samotný oxygenerátor teď mají vědci v laboratoři namontovaný v otevřeném rámu kvůli dalšímu vývoji. V praxi by ale zařízení mohlo být velké jen jako dvě krabice od bot vedle sebe.
Z materiálu na náplasti šijí v Liberci nanoroušky. ‚Zachytí 99,9 % virů a prachu,’ říká jednatelka firmy
Číst článek
„Rozměry zhruba 50×50×30 centimetrů. Samotný kompresor je velký jako krabice od bot,“ říká Pientka.
Při vývoji využili vědci z oddělení polymerních membrán zkušenosti z čištění bioplynu. Jan Žitka přišel si na to, že stejně jako membrány z bioplynu oddělují oxid uhličitý od metanu, tak je možné je použít i pro separaci kyslíku a dusíku. Hlavní součástí oxygenerátoru je dutovlákenná membrána.
„Tu membránu si můžeme představit v podstatě jako filtr. Jako nám filtr na kafe zachytí zrníčka kávy, tak membrána pro separaci plynů dokáže filtrovat molekuly na molekulární úrovni,“ popisuje jeden ze členů vývojového týmu Jakub Peter.
Z membránového modulu pak jedním výstupem odchází dusík a druhým vzduch obohacený kyslíkem až na 45 procent.
„Kyslík dokáže procházet šestkrát až osmkrát rychleji než dusík, tím pádem musí zákonitě na jedné straně membrány docházet k jistému obohacení,“ dodává Peter.
Vysokokapacitní moduly
Stávající oxygenerátory většinou fungují na bázi absorbce plynů. Zařízení z Ústavu makromolekulární chemie má ale díky dutovlákenné membráně zásadní výhodu:
Respirátory vyvinuté na ČVUT nově míří také k dětem. Ochrání třeba onkologicky nemocné dětské pacienty
Číst článek
„To, co projde skrze stěnu dutých vláken, je zbaveno virů, bakterií a pylů, takže je to sterilní plyn, a to je velká výhoda,“ vysvětluje Žitka. A další výhody přidává Peter: „Používáme tady moduly, které kapacitně slouží pro obsluhu jednotek pacientů, ale není problém vyrobit vysokokapacitní moduly. Pak by jedno toto zařízení mohlo napájet desítky pacientů pomocí jednoho většího kompresoru.“
Zařízení je navíc konstrukčně velmi jednoduché. Hodí se tak pro použití nejen v nemocnicích, ale i v domovech seniorů nebo i pro domácí použití, protože tento oxygenerátor je jednoduchý na obsluhu a údržbu, vysvětluje Pientka. Membránové moduly do oxygenerátoru dodává česká společnost MemBrain.
„Oxygenerátor nyní používá vývojové vzorky,“ říká šéf vývoje MemBrain Marek Bobák. Samotné membránové moduly tak podle něj musí nejdřív projít certifikací a to by mohlo trvat až rok.
Tým z oddělení polymerních membrán Ústavu makromolekulární chemie ale vyzdvihuje také to, že díky spolupráci s firmou MemBrain bude nový oxygenerátor ryze český a místní zdravotnictví tak v případě potřeby nebude závislé na dovozu z ciziny.
