Otázka účinnosti filtrů klimatizace dopravních letadel z hlediska záchytu infekčních agens šířených ze zdroje uvnitř

Abstract

Cestování letadlem je spojeno s dlouhodobým pobytem v uzavřeném prostoru s nucenou výměnou vzduchu. Tento vzduch je většinou částečně recyklován přes HEPA filtry. Při řešení otázek spojených se zamezením přenosu vysoce nakažlivých nemocí leteckou dopravou vyvstala otázka, zda tyto filtry nemohou přispívat k šíření infekčních agens. V rámci výzkumu jsme získali vzduchové filtry z komerčního letadla, na kterých bylo provedeno kvalitativní bakteriologické hodnocení a multiplexní PCR testování s cílem zjistit přítomnost virů. Byla zjištěna přítomnost patogenních bakterií Staphylococcus aureus, Streptococcus pyogenes, Streptococcus pneumoniae a gramnegativních bakterií Pseudomonas aeruginosa, Morganella morganii a Escherichia coli. Viry při testování multiplexní PCR metodou nebyly prokázány. Z výsledků můžeme předpokládat, že HEPA filtry mohou přispívat k šíření infekčních agens do kabiny letadla. Proto bylo jako další krok navrženo technické řešení za účelem zlepšení tohoto stavu. Tím je doplnění HEPA filtrů nanotextilními filtry. Vzhledem k zamezení přístupu k leteckým filtrům a útlumu letecké dopravy za pandemie covidu-19, byl pilotního projekt realizován s domácím čističem vzduchu s HEPA filtrem, za který byl zařazen filtr s nano textilií, konkrétně polyamidem 6 o poréznosti 50 nm. Projekt se soustředil převážně na záchyt virů, protože záchyt bakterií byl prokázán na HEPA filtrech. Výsledkem je, že multiplexní PCR metoda opakovaně detekovala koronavirus 229 E, rhinoviry, enteroviry a adenoviry. Studie tak ukázala, že vybraná nanotextilie je schopna zachytit virus. Následoval samotný návrh zařízení, které by mohlo být dále rozvíjeno a ve výsledku instalováno do vzduchového rozvodu letadel.Air travel involves spending extended periods in an enclosed space with forced air exchange. This air is mostly partially recycled through HEPA filters. When addressing issues related to preventing the transmission of highly contagious diseases via air travel, the question arose whether these filters could contribute to the spread of infectious agents. As a part of the research we obtained air filters from a commercial aircraft on which qualitative bacteriological evaluation and multiplex PCR testing were conducted to detect the presence of viruses. The presence of bacteria such as Staphylococcus aureus, Streptococcus pyogenes, Streptococcus pneumoniae, and gram-negative bacteria such as Pseudomonas aeruginosa, Morganella morganii, and Escherichia coli was detected. Viruses were not detected using the multiplex PCR method. From the results we can infer that HEPA filters may contribute to the spread of infectious agents into the aircraft cabin. Therefore, a technical solution was proposed as the next step to improve this situation. This involves supplementing HEPA filters with nanofabric filters. Due to restricted access to aviation filters and the decline in air travel during the COVID-19 pandemic, the pilot project was carried out using a domestic air purifier with a HEPA filter, which was replaced with a filter made of nanofabric, specifically polyamide 6 with a porosity of 50 nm. The project focused mainly on virus capture, as bacterial capture was proven on HEPA filters. The result is that the multiplex PCR method repeatedly detected coronavirus 229 E, rhinovirus, enterovirus, and adenovirus. The study thus showed that the selected nanofabric is capable of capturing viruses. This was followed by the design of a device that could be further developed and eventually installed in the aircraft's air distribution system.