Prochainement : des masques plus respirants et plus confortables

12 juillet 2022 – Assis à son bureau à Sea Girt, NJ, John Schwind est impatient de faire la démonstration de son ReadiMask 365. Il tient ce qui ressemble à une feuille blanche de papier mémo, décolle une doublure protectrice et colle d'abord le masque sur son nez. Il glisse ses doigts sur son visage, sur ses joues et sur son menton, scellant le masque puis démontrant à quel point il est facile de parler avec lui en place.

L'adhésif médical du masque adhère directement au visage, sans provoquer d'éruptions cutanées, a-t-il déclaré. Il ne laisse pas passer l'air et n'embue pas ses lunettes. Il est sans bretelles, donc il ne blessera pas ses oreilles et ne les fera pas ressortir.

Cet automne, Schwind, PDG de Global Safety First, espère remporter 150 000 $ en tant que l'un des deux principaux gagnants du défi fédéral Mask Innovation. Il a atteint le top 10 mais se rend compte qu'il a encore une tonne de compétition.

Après le défi lancé fin 2021, près de 1 500 soumissions ont été reçues, déclare Kumiko Lippold, PhD, scientifique de la santé et responsable du Mask Innovation Challenge. Le défi est géré par Lippold et d'autres à la Division de la recherche, de l'innovation et des entreprises (DRIVe), qui fait partie de la Biomedical Advanced Research and Development Authority (BARDA) du département américain de la Santé et des Services sociaux.

Comme le reste d'entre nous, Lippold sait que les masques ont désespérément besoin d'un relooking. L'enjeu est d'inspirer et de concevoir des masques confortables, même portés longtemps, et qui offrent une excellente protection. L'objectif n'est pas seulement de nous aider à traverser cette pandémie, mais aussi les futures pandémies et autres urgences de santé publique. "Nous nous concentrons sur la construction de masques pour la prochaine pandémie, les prochains incendies de forêt", dit-elle.

Le projet est un partenariat entre DRIVe de BARDA, l'Institut national pour la sécurité et la santé au travail (NIOSH) et l'Institut national des normes et de la technologie (NIST).

Alors que le NIOSH est un partenaire du défi, donnant des commentaires aux développeurs de masques, "le défi du masque est entièrement distinct du processus d'approbation du NIOSH", déclare Lippold. Les entreprises peuvent ensuite demander l'approbation du NIOSH par elles-mêmes, plus tard, si elles le souhaitent. L'agence certifie uniquement les masques et les respirateurs.

Aperçu des masques à venir

"Nous avons vu des choses vraiment incroyables", a déclaré Lippold à propos des nouveaux modèles. Elle ne voulait pas jouer aux favoris, alors elle a donné un aperçu des innovations. Certaines conceptions ont des matériaux transparents ou des matériaux partiellement transparents, de sorte que les expressions faciales peuvent être lues. "Nous avons également vu des matériaux biosourcés vraiment uniques dérivés de produits naturels. Nous avons vu des capteurs dans certains."

Un modèle de masque a des plis d'origami, qui augmentent la surface globale et la zone de respiration. Certains masques imprimés en 3D promettent un ajustement personnalisé et tiennent compte du fait que le pont nasal d'une personne est bas ou haut.

Et les finalistes sont…

ReadiMask 365 : "Je peux le porter toute la journée", a déclaré Schwind à propos de son nouveau design. Il a un filtre en nanofibre et est flexible. Outre celui du défi BARDA, la société a d'autres ReadiMasks sur le marché. "Le plus important, c'est le confort", dit-il. "Deuxièmement, la protection. S'ils n'ont pas l'impression d'avoir une bonne étanchéité, les utilisateurs n'ont pas confiance dans le masque."

Il propose différentes tailles de ReadiMasks, des petites tailles conçues pour les femmes avec des visages plus petits aux extra-larges, "pour les monteurs de lignes de la NFL".

ClearMask : "Nous sommes le masque transparent original", déclare Aaron Hsu, PDG et co-fondateur de ClearMask à Baltimore. L'entreprise a débuté en 2017 et le design clair a été inspiré par un co-fondateur de l'entreprise qui est sourd. Elle devait subir une intervention chirurgicale et son interprète en langue des signes ne s'est pas présenté, la laissant essayer de communiquer dans la salle d'opération avec des prestataires de soins de santé masqués. Il n'y avait pas de masques transparents disponibles à l'époque, dit Hsu.

"Pouvoir travailler avec BARDA et obtenir leur sagesse est inestimable", dit-il.

Hsu pense que les masques sont là pour rester, du moins pour certains. "Je pense qu'un certain pourcentage de la population continuera à les porter, peu importe." Il prédit que les établissements de soins de santé deviendront plus stricts concernant le port de masques.

"Même maintenant, même lorsque vous entrez dans un hôpital, vous devrez peut-être porter un masque", dit-il, même en tant que visiteur. Les masques de son entreprise sont faciles à régler et sont fixés autour de la tête, de sorte que vos oreilles ne vous font pas mal, dit-il.

Air 4C :Le masque transparent BreSafe est semi-transparent et est composé d'un nanomatériau qui offre des niveaux élevés de filtration et de respirabilité avec une certaine transparence.

Air99 : Basé sur les principes de l'origami, le masque Airgami est destiné à améliorer l'ajustement, la respirabilité et l'esthétique par rapport aux masques existants. "Airgami s'adapte mieux, fonctionne mieux et a meilleure apparence", déclare Min Xiao, porte-parole de l'entreprise. "Il ne tombera pas du nez ou ne s'effondrera pas sur la bouche, et les lunettes s'embueront moins, dit-elle. Les voix sont moins étouffées." Il est également réutilisable, rinçable et peut être désinfecté à chaud, dit-elle. Il a été mis sur le marché en novembre 2020.

Laboratoires Air Flo : Flo Mask Pro, comme les autres conceptions de la société, a effectué plus de 100 scans faciaux 3D à travers de nombreuses ethnies pour produire un meilleur ajustement, explique Kevin Ngo, son créateur. Pour les masques adultes, deux tailles de pont nasal sont proposées. Et les utilisateurs peuvent choisir un filtre Pro, avec une filtration à 99 %, ou un Everyday, qui est censé être beaucoup plus respirant que les autres masques. "Notre joint en silicone est incroyablement doux et doux pour la peau", déclare Ngo. "De plus, nous proposons des empreintes pour les verres, qui empêchent toute formation de buée." La société a commencé à expédier en mai; plusieurs milliers de masques sont actuellement utilisés, a déclaré Ngo.

Université de Georgetown :Le masque intelligent de cette équipe est composé de mousses métalliques qui peuvent être nettoyées et réutilisées.

Levi Strauss & Cie : La forme du masque peut être fabriquée par n'importe quelle usine de confection de base. Il vise à activer la chaîne d'approvisionnement de vêtements comme une autre source de masques à faible coût et hautes performances.

Matregénix :Ce masque, composé d'une nanofibre transparente, permet une communication facilitée tout en ayant une filtration élevée.

Laboratoire SEAL : Le masque SINEW signifie Smart, Individualized, Near-Face, Extended Wear. Le masque a utilisé la technologie pour surmonter les défauts des respirateurs traditionnels, avec le même degré de protection. Il n'entre pas en contact avec la peau du visage du porteur.

Restez en sécurité maintenant : Une équipe de l'Université de Harvard a développé Crystal Guard, un masque transparent réutilisable et économique. Ses développeurs disent qu'il est censé être particulièrement utile pour les travailleurs essentiels, les enseignants et les autres personnes qui doivent communiquer pour faire leur travail.

Au revoir N95 ?

"De notre point de vue, notre objectif avec le défi du masque n'était pas de remplacer le respirateur N95", déclare Lippold. Les masques N95, certifiés par le NIOSH, sont précieux et protègent les personnes dans les environnements à haut risque. "Avec le défi du masque, notre objectif était vraiment de fournir au public une alternative comparable qui réponde vraiment à son niveau de risque spécifique." Travailler dans un établissement de soins de santé comporte un risque différent, dit-elle, que d'aller à l'épicerie.

"Une plainte commune avec le N95 est qu'ils sont très inconfortables." C'est un obstacle majeur à la conformité, "et nous voulions combler cette lacune. Nous n'avons pas directement comparé [les entrées] à un N95", dit-elle, bien que leurs tests soient similaires à ceux du NIOSH. Un certain nombre de finalistes disent qu'ils chercheront à obtenir l'approbation du NIOSH, dit-elle.

En attendant, certains des masques des finalistes sont en vente. Air Flo Labs, par exemple, a son Flo Mask Pro en vente en ligne, notant que BARDA lui a permis de publier les résultats des tests du NIOSH et du NIST.

Passer de 1 500 à 10

Dans la première phase du défi, dit Lippold, "L'objectif était d'engager un public aussi large que possible." Avec la deuxième phase, la barre a été placée un peu plus haut. Au lieu de simplement soumettre des idées sur papier, les entreprises devaient soumettre des prototypes pour des tests en laboratoire. "Nous avons reçu environ 80 soumissions", dit-elle.

Ces 80 ont été réduits à 10 finalistes. Les équipes avaient envoyé des prototypes et des experts, dont ceux du NIOSH et du NIST, les ont évalués, en regardant parfois plusieurs copies des masques. Les experts ont examiné à quel point les masques filtraient l'air, à quel point ils étaient respirants et d'autres données. Une fois que les commentaires ont été donnés aux entreprises de masques, elles sont entrées dans une période de refonte. "Les scientifiques peuvent prendre ces données et essentiellement améliorer ces prototypes", déclare Lippold.

La dernière série de tests aura lieu en septembre et les gagnants seront annoncés à l'automne. Cette opportunité a permis aux entreprises de faire passer leurs produits par des tests qu'elles n'auraient peut-être pas pu obtenir autrement, dit-elle.

Kumiko Lippold, PhD, scientifique de la santé et responsable du Mask Innovation Challenge, Division de la recherche, de l'innovation et des entreprises (DRIVe) de la Biomedical Advanced Research and Development Authority (BARDA), Département américain de la santé et des services sociaux.

John Schwind, PDG, Global Safety First LLC, Sea Girt, NJ.

Aaron Hsu, PDG et co-fondateur, ClearMask, Baltimore.

Département américain de la santé et des services sociaux : "BARDA annonce les finalistes de la phase 2 du Mask Innovation Challenge."