CN109562197A

CN109562197A - 用于在气溶胶中使病原体失活的材料、装置及方法与用于制造其的方法

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Publication number: CN109562197A
Application number: CN201780050030.5A
Authority: CN
Inventors: 崔孝直
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-08-19
Filing date: 2017-08-18
Publication date: 2019-04-02
Anticipated expiration: 2037-08-18
Also published as: US20200179547A1; CA3033013C; WO2018033793A1; US20230390444A1; US11771784B2; CN109562197B; KR20190030221A; CA3033013A1; KR102251918B1

Abstract

一种病原体失活纤维材料涂有多个盐类晶体或一盐类晶体层，在所述支撑纤维材料层上的所述多个盐类晶体或涂层在暴露于多个病原性气溶胶时溶解，并且在来自于所述多个病原性气溶胶的水分蒸发时重结晶。所述盐类的多个重结晶使多个病原体失活，所述病原体失活纤维材料可用于一消毒织物、一空气过滤装置，例如：呼吸装置、口罩、炉体过滤装置、空调装置、车厢过滤装置等，并且可提供一用于预防感染的通用的个人保护。

Description

用于在气溶胶中使病原体失活的材料、装置及方法与用于制造其的方法

技术领域

本说明书公开的多个实施例总体上涉及多个用于空气传播的病原体的过滤及失活的装置及方法。本说明书公开的多个实施例包括多个病原体失活材料、一个用于使病原体失活的过滤器、一个用于制造用于所述过滤器的所述病原体失活材料的方法以及一个用于使一空气传播的病原体(例如：病原性气溶胶)失活的方法。

背景技术

空气过滤器：通常地，可以通过使用一空气过滤器(如例如：一呼吸防护具(respirator)或一口罩(mask))来尝试控制多种呼吸道疾病的传播。通常地，多个已知的空气过滤器基于所述多个空气传播的微粒(例如：病毒、细菌、真菌等)的大小捕获气囊微粒，以尝试预防或减少多个可气体传播的疾病的扩散。例如：多个N95呼吸防护具被用来降低与严重急性呼吸综合症(SARS)病毒相关的感染风险。然而，一空气过滤器可能无法针对一些空气传播的病原体提供令人满意及充分的保护。影响一空气过滤器的所述功效的因素很多，所述空气过滤器可能无法充分地过滤一些小尺寸的空气传播的病原体，针对所述多个空气传播的病原体提供无效保护。例如：美国国家职业安全与健康研究所(NIOSH)认证的多个N95呼吸防护具无法针对40至50奈米(nm)的多个传染性颗粒(包括：气溶胶)提供一预期的保护水平。应当理解，所述空气过滤器(例如：一呼吸防护具或一口罩)的所述功效还取决于多个病原体通过所述空气过滤器的泄漏的一最小化程度，即使所述空气过滤器对于一小部分的空气传播的病原体具有一轻微的泄漏，这仍然可能会导致防止一个体受到感染的失败，这反过来可能导致空气传播的传染病的扩散。因此，一空气过滤器的使用，例如：一N95呼吸防护具，需要受过训练的人员进行一耗时的适合性测试，这将会阻挠在例如一大流行期间公共使用一空气过滤器。此外，由于被保留在所述空气过滤器(例如：)中多个残留的病原体(例如：病毒、细菌、真菌等)，污染/传播(即交叉污染、交叉传播、接触污染及接触传播中的一个或多个)可能是一安全问题。过滤器，例如：使用后的呼吸防护具或面部/手术口罩。此外，由于多个再次灭菌造成的损坏，一使用过的空气过滤器通常不能重复使用。例如：一N95呼吸防护具被建议仅用于一次性使用。因此，在一次大流行爆发中，仅在美国，多个空气过滤器(例如：呼吸防护具或口罩)的一估计成本可能高达100亿美元。

消毒装置：经手接触的污染是传染性细菌感染及传播的一主要途径，威胁着母亲、新生儿、儿童及老年人在私人场所及公共场所的安全。革兰氏阴性细菌及革兰氏阳性细菌可以在多个不同的表面上存活数天至数月。世界卫生组织(WHO)的大多数建议都是基于双手消毒，通过多个适当的手部卫生技术(即以肥皂及清水或基于酒精的消毒剂洗手)来控制多个病原体。然而，在多个资源匮乏的国家，多个有限的供给及对多个推荐的手部卫生习惯的配合度差导致原发性/继发性感染的发生率的一增加。因此，开发一种简单但有效的防腐装置已被认为是防止多个传染病传播的一个关键的非药物的干预技术。

为此，本发明的目的在于开发一种可重复使用的抗菌布，所述抗菌布在不使用多个传统的基于液体的防腐剂的情况下对于使双手去污具有高度的顺从度。不幸地，所有常规的抗菌方法都使用卤素(例如：N-卤胺类)、金属(例如：硝酸银、银-铜)、季铵化合物及抗体与抗原反应，由于每种方法的多个缺点而限制了它们的商业应用，例如：失活缓慢(失活应当为快速的，大约几分钟，而非几小时)或结合特异性。所述多个因素使得它们在一大规模使用时不实用并且昂贵。基于上述多个观察，我们确定了开发多个病原体失活过滤器的多个关键参数：快速/有效地失活、菌株非特异性、可重复使用性及低成本、简单的生产。

发明内容

本说明书公开的多个实施例涉及解决与通常已知的空气过滤器及多个消毒织物装置相关的上述多个问题及多个缺点，本说明书公开的多个实施例总体涉及病原体的过滤、病原体的失活或病原体的过滤及失活。具体地，这里公开的多个实施例涉及一种过滤材料、空气过滤器、用于制造所述过滤材料的方法、用于制造所述空气过滤器的方法以及用于过滤一空气传播的病原体的方法。更具体地，本说明书公开的所述多个实施例涉及一种病原体失活的空气过滤器、用于制造所述病原体失活的空气过滤器的方法以及用于使一病原性气溶胶失活的方法。本说明书公开的一些其他实施方案涉及多个消毒织物装置以及制造所述消毒织物装置的方法。

在一个广义方面，本说明书的所述多个实施例提供了一种病原体失活的空气过滤及/或消毒织物装置，其包括涂覆在一支撑构件上的一盐类晶体层(例如：纤维材料、纤维层、织物、多孔膜、网状物等)。本说明书公开的所述多个实施例使用设置在所述支撑构件上的盐类重结晶，用于蒸发来自于一气溶胶的水分，以使所述气溶胶中包含的多个病原体失活。所述盐类重结晶的过程中的水分蒸发对病原体造成物理损害、化学损害、或物理及化学损害。

本说明书公开的一些实施例涉及易于使用、可重复使用而无需再处理、可再循环、并且还能够使一广泛的病原性气溶胶(即所述气溶胶中的多个病原体)失活的空气过滤器。因此，本说明书公开的多个实施例可有效降低多个病原体的污染/传播的风险。所述病原体失活的空气过滤材料可以单独使用或与另一种空气过滤材料组合使用。在一个方面，所述病原体失活的空气过滤材料可以结合到一空气过滤装置(例如：过滤口罩、炉体过滤器、空调过滤器、车厢过滤器等)或一空气净化器装置中。

在另一个广泛的方面，本说明书公开的多个实施例提供了多种制备一病原体失活的材料的方法。在一个方面，所述病原体失活的材料包括一种以在一盐类涂覆溶液中的一材料获得的盐类晶体层。在一个方面，所述盐类涂覆溶液包含一有机盐或一无机盐。在一个方面，所述盐类涂覆溶液还包含一表面活性剂。在一个方面，所述盐类涂覆溶液还包含一添加剂。在一个方面，所述盐类涂覆溶液还包含一赋形剂。在一个方面，所述盐类涂覆溶液不含任何表面活性剂。

在另一个广泛的方面，本说明书公开的多个实施例提供了多种使一病原性气溶胶失活的方法。例如：所述方法包括将所述病原性气溶胶吸收到所述病原体失活材料的一盐类晶体层，将所述盐类晶体溶解到所述病原性气溶胶并与所述病原性气溶胶接触，然后将溶解在所述病原性气溶胶中的盐类重结晶。所述病原体的失活或破坏可归功于所述盐类的所述重结晶，并且增加静电相互作用及渗透压。

附图说明

参考形成本发明的一部分的多个附图，以及示出了可以实践本说明书中描述的所述多个装置及多个方法的多个实施例的多个附图。在所有图示中，多个相同的附图标记表示多个相同的部件。

图1A至1D示出了根据一个实施例的用于使一病原性气溶胶失活的一纤维材料的多个示意图。

图2A至2D示出了根据另一个实施例的用于使一病原性气溶胶失活的一纤维材料的多个示意图。

图3示出了根据一个实施例的用于使一病原性气溶胶失活的多个层状材料的所述示意图。

图4A及4B示出了根据一个实施例的用于使一病原性气溶胶失活的一掩模的多个示意图。

图5示出了根据一个实施例的一空气过滤装置的多个示意图，所述空气过滤装置被配置为由一使用者佩戴以使一病原性气溶胶失活。

图6示出了根据另一个实施例的一空气过滤装置的多个示意图，所述空气过滤装置被配置为安装到一空气供应装置以使一病原性气溶胶失活。

图7示出了根据一个实施例的用于使一病原性气溶胶失活的一纤维材料的一电子显微镜照片图像。

图8A示出了过滤器_空(Filter_bare)的一扫描电子显微镜(SEM)及一能量色散X射线(EDX)映射图像，其在下面更详细地讨论。

图8B示出了过滤器_{湿+600微升}(Filter_wet+600μl)的一SEM及EDX映射图像，其在下面更详细地讨论。

图9A示出了所述过滤器_空上的一气溶胶的一光学显微镜图像，其在下面更详细地讨论。

图9B示出了所述过滤器_{湿+600微升}上的一气溶胶的一光学显微镜图像，其在下面更详细地讨论。

图10示出了根据一个实施例的涂覆在所述材料上的每单位面积的NaCl晶体的一用量(mg/cm²)与用于涂覆所述材料的NaCl涂覆溶液的一体积(微升(μl))之间的一关系的图表。

图11示出了根据一些实施例的在不同压力下的多个病原体失活过滤器的多个过滤效率数据。

图12示出了根据一些实施例的多个小鼠感染在病原体失活过滤器上的病毒的渗透剂量后相对于感染后时间的多个体重变化数据。

图13示出了根据一些实施例的多个小鼠感染在病原体失活过滤器上的病毒的一渗透剂量后相对于感染后时间的多个存活率。

图14示出了根据一些实施例的多个小鼠感染在病原体失活过滤器上的病毒的多个渗透剂量后第4天的肺病毒滴度数据。

图15示出了根据一些实施例的多个小鼠感染在病原体失活过滤器上的病毒的多个渗透剂量后的肺炎性细胞因子干扰素-γ(IFN-γ)水平。

图16示出了根据一些实施例的在多个病原体失活过滤器上的多个病毒气溶胶中的病毒随着温育时间的相对血凝素(HA)活性。

图17示出了根据一些实施例的在多个病原体失活过滤器上温育5分钟、15分钟及60分钟的多个病毒气溶胶的多个病毒滴度数据。

图18示出了根据一些实施例的在温育60分钟后从多个病原体失活滤器回收的所述病毒的天然荧光及尼罗红荧光的多个相对强度的一数据图表。

图19示出了根据一些实施例的多个小鼠感染在多个病原体失活过滤器上温育60分钟的所述病毒相对于感染后时间的多个体重变化数据。

图20示出了多个小鼠感染在所述盐类晶体包覆的过滤器上温育60分钟之前及之后的CA/09病毒的多个肺病毒滴度数据。

图21示出了根据一些实施例的多个小鼠感染在多个病原体失活过滤器上的所述病毒的渗透剂量相对感染后时间的多个体重变化数据。

图22示出了根据一些实施例的在病原体失活过滤器上温育的气溶胶化的CA/09H1N1、PR/34H1N1及VN/04H5N1的病毒滴度数据。

图23示出了根据一个实施例的多个小鼠感染了在37℃及70％相对湿度(RH)下暴露1天之前及之后的一病原体失活过滤器上的CA/09病毒的多个渗透剂量相对于感染后时间的多个体重变化数据。

图24示出了多个小鼠感染了在37℃及70％RH下暴露1天之前及之后的一病原体失活过滤器上的CA/09病毒的多个渗透剂量相对于感染后时间的一存活率数据。

图25示出了一种用于制造一病原体失活过滤材料及一多层结构的方法的一实施例的一流程图。

图26示出了一种用于制造一病原体失活过滤材料的方法的多个实施例的一流程图。

图27示出了根据一个实施例的一种用于制造一病原体失活过滤材料的装置的一示意图。

图28示出了图27中所示的一过滤器保持架装置的一俯视图。

图29示出了根据一个实施例的一手部消毒装置的一示意图。

具体实施方式

多个呼吸道感染在美国是急性疾病的多个主要的原因中的一个，多个呼吸道感染可以通过吸入多个病原性气溶胶传播。此外，多个呼吸道感染可以通过被感染的人呼出的多个病原性气溶胶而传播到公众。所述多个病原性气溶胶也称为多个感染性气溶胶，所述多个病原性气溶胶是多个气溶胶化的病原体颗粒。在一些实施例中，所述多个病原性气溶胶可以是多个包含多个可传播病原体的空气传播的水滴。所述多个病原性气溶胶可以源自于例如呼吸、咳嗽、打喷嚏等。所述多个可传播的病原体包括但不限于：麻疹、流感病毒、腺病毒、非洲猪瘟病毒、水痘-带状疱疹病毒、天花病毒、炭疽、呼吸道合胞病毒、大肠杆菌、克雷白氏肺炎菌、土伦病弗朗西斯氏菌、鼠疫杆菌、结核分枝杆菌等。在一些实施例中，所述多个可传播的病原体为多个呼吸道病原体。

已经发现多个环境因素(例如：温度、湿度、辐射及臭氧)与一病毒的稳定性密切相关。通常理解的是，气溶胶化的流感病毒可以在一空气传播状态下存活1至36小时。例如：在多个气溶胶中的多个禽流感病毒的多个失活率(α＝-(In N_t-In N₀/t)被报导为在10⁰至10²天^-1的范围内：而禽流感病毒在低盐度的凉水中的所述多个失活率为被报导为在10^-1至10^-2天^-1的范围内。然而，由于可能影响所述多个失活率的许多环境因素，很难概括被报导的数据，因此，所述多个失活率的范围可能有许多例外。例如：在存在粘液的多个钞票上，甲型流感/莫斯科/10/99(H3N2)可以存活长达17天。然而，尽管甲型流感/莫斯科/10/99(H3N2)在粘液中的寿命长，但通过所述多个气溶胶的传播被认为是流感病毒的最重要途径。多个气溶胶可以以50％感染剂量(ID₅₀)(50％组织培养物感染剂量(TCID₅₀)为0.6至3.0)达到优异的目标部位渗透。此外，对应于0.67TCID₅₀的多个病毒粒子可以被放置在一气溶胶液滴中。因此，很明显地气溶胶在例如流感的所述空气传播中起一重要的作用。

与由多个呼吸道病原体引起的多个常见的呼吸道感染相关的多个临床的症状包括但不限于：细支气管炎(呼吸道合胞病毒)、支气管肺炎(流感病毒、呼吸道合胞病毒、腺病毒)、鼻炎(鼻病毒、冠状病毒)及哮吼(副流感病毒)、流感(流感病毒)、天花(天花病毒)等。多个呼吸道病原体可能导致多个高度相似的临床症状，因此，一些呼吸道病原体可能仅基于多个症状而无法区分。多个呼吸道感染可导致流行病/大流行。流感是具有高发病率及死亡率的主要呼吸系统疾病中的一个。当一新的流感病毒株(例如：甲型流感病毒)由于抗原转变而出现时，通常会发生流感大流行。20世纪有三种主要的致命流感爆发：1918年的H1N1亚型、1957年的H2N2亚型及1968年的H3N2亚型。所有的所述多个爆发都具有高度传染性，并且导致超过5000万人死亡。最近，东南亚爆发了H5N1禽流感，造成超过1.5亿只禽鸟死亡。所述H5N1禽流感也可以影响所述人类，并且在一些情况下会导致所述人类死亡。从2003年到2011年1月，在519例人类感染中报导了306例死亡，死亡率为59％。到目前为止，所述禽流感病毒株H5N1到目前为止已是人畜共患。也就是说，多个人类感染只与直接接触受感染的家禽有关，并且不会在人与人之间传播。然而，可能会出现一种人类适应的禽流感病毒，这将引发毁灭性的全球大流行，并且造成巨大的经济损失。基于H1N1亚型及H5N1禽流感病毒株之间的相似性，预计H5N1流感大流行将会在美国导致170万人死亡，在全球导致180至360万人死亡。对于中度的大流行，如同1957年及1968年的流行病，仅医疗费用估计接近$1810亿美元。

此外，多个呼吸道病原体可用作一生物武器。例如：天花是由空气传播的天花病毒所引起的一高度传染性及致命疾病，由于天花能够影响大量人群，因此可用作一生物武器。天花可通过呼吸多个气溶胶传播，所述呼吸气溶胶由一感染者呼出/咳出或通过直接的皮肤接触传播。由于天花的高死亡率(约30％)及接触性传染，天花被认为对公众健康极为危险。

虽然多个疫苗可以大大降低一些呼吸道感染的发病率及死亡率，但一主要的缺点是由于多个抗原的多个转换(shifts)及多个漂移(drifts)，可能需要不断开发新疫苗以保持其功效。此外，只有在鉴定出所述新的菌株后才能制备一疫苗。因此，疫苗可能在最初爆发大流行之后的最早6个月之后才可用。即使开发了一有效的病毒疫苗，仍然存在许多潜在的问题，例如：由于例如生产能力不足及/或耗时的制造过程而导致的疫苗供应有限。因此，在缺乏多个有效的疫苗的情况下，例如：空气过滤器(例如：多个呼吸防护具及佩戴在鼻子及嘴巴上的多个口罩)可以是用于控制及预防多个呼吸道感染的多个替代手段。例如：N95呼吸防护具被报导为可有效降低严重急性呼吸综合征(SARS)病毒感染的风险。代替接种疫苗的控制多个呼吸道感染的一有效方法通常是使用一空气过滤装置，例如：多个呼吸防护具或多个口罩。

然而，多个已知的空气过滤装置具有多个明显的缺点，一些已知的空气过滤装置无法针对多个非常小尺寸的传染性气溶胶提供足够的保护。也就是说，当所述颗粒或气溶胶尺寸非常小时，多个过滤装置不能有效地防止所述颗粒或气溶胶通过所述过滤材料。例如：NIOSH认证的N95呼吸防护具无法保护一佩戴者以对抗40至50纳米的传染性气溶胶。多个已知的空气过滤装置的多个功效是取决于所述空气过滤材料的网格尺寸，所述网格尺寸对多个传染性气溶胶设定一阈值极限。也就是说，只有当所述多个传染性气溶胶的多个尺寸超过所述阈值极限时才从呼吸的空气中去除所述多个感染性气溶胶。另一方面，当所述多个感染性气溶胶的多个尺寸低于所述阈值极限时，所述多个感染性气溶胶可被吸入(向公众呼出的)佩戴者的肺部。

多个已知的空气过滤装置的所述多个功效还取决于所述空气过滤器的密封。一不充分的密封会导致通过所述已知的空气过滤装置的一泄漏。在所述多个已知的空气过滤装置中的一泄漏不能提供针对多个呼吸道感染的完全的保护。因此，所述多个已知的空气过滤装置(例如：多个呼吸防护具或多个口罩)可能需要训练有素的人员来为多个佩戴者进行耗时的贴合性测试。然而，所述耗时的贴合性测试使得所述多个已知的空气过滤装置(例如：多个N95呼吸防护具)在一大流行期间是一不切实际的措施。此外，对于幼儿、老年人及多个患有一慢性肺病的患者来说，长时间佩戴一呼吸防护具是不实际的，因为所述呼吸防护具可能会使得呼吸困难并引起胸痛。此外，对于多个已知的空气过滤装置，由于一使用过的空气过滤器上的多个病原体引起的二次感染也存在一安全问题。此外，不可能在不损坏所述多个已知空气过滤装置的所述过滤材料的情况下对所述多个使用过的已知空气过滤装置进行再次消毒。因此，所述多个已知的空气过滤材料及装置通常仅推荐一次性使用，并且通常需要作为多个生物危害材料处理。因此，仅在美国，在一次大流行爆发的估计费用可高达$100亿美元。

由于这些因素，在一流行病或一大流行期间的一大规模使用多个空气过滤装置(例如：多个N95呼吸防护具)是不切实际且昂贵的。过去在严重急性呼吸系统综合症(SARS)、H1N1猪流感及中东呼吸综合症(MERS)方面的经验表明，尽管所述多个外科手术口罩没有任何证据表明它们对于多个传染性气溶胶提供任何真正的保护，但多个手术口罩为公众最广泛地沿用。因此，由于在所述爆发期间缺乏多个有效的个人保护措施，因此对多个个人及多个卫生工作者不利，特别是没有有效疫苗可用的早期阶段。

本说明书中公开了多个用于克服所述多个已知的外科口罩、呼吸防护具及上述其他已知的空气过滤装置的多个缺点的多个材料及多个装置。例如：一种可用于多个空气过滤装置的过滤材料，被配置为使一病原性气溶胶失活。在一个实施例中，所述过滤材料是通过对具有一连续的或不连续的盐类涂覆层的多个盐类晶体的纤维或织物表面进行修饰来制造。在一个实施例中，多个盐类晶体可包括但不限于：纳米、微米、大的尺寸的盐粒子。具有多个盐类晶体的所述多个纤维或表面提供一功能化材料，所述功能化材料通过两个连续的过程使病原性气溶胶失活：

i)所述盐类在暴露于所述多个病原性气溶胶时溶解，以及

ii)当多个气溶胶蒸发时，所述盐类重结晶。

所述水分蒸发后所述盐类的所述重结晶导致所述病原体通过多个抗原的变性及/或多个脂质包膜的破坏而失活。此外，多个溶解的盐离子及病原体之间的静电相互作用以及渗透胁迫增加甚至可以在晶体生长之前降低病原性感染性。因此，在蒸发期间的盐类的越来越高的浓度及所述盐类重结晶可对被吸附到所述官能化表面的所述多个病原体造成物理、化学或物理及化学损害。因此，所述损害使所述多个病原体失活。

在另一个实施例中，所述多个公开的材料及多个装置可用于开发多个消毒织物产品，包括：一手部消毒装置、多个去污衣物、多个抗菌擦拭物、多个长袍、围裙、靴子及用于多个个人感染控制措施的手套。由于所述多个病原性气溶胶沉降并且沉积在所述多个不同的表面(即皮肤、织物、金属、纸张、塑料、木材、陶瓷等)，因此可以消除感染及传播。

所述多个盐类晶体可以涂覆、生长、黏合、混合、掺合，并排列在多个纤维或(多个)过滤材料的一个或多个表面上。因此，包括所述多个材料的多个空气过滤装置可以非常有效地使多个病原性气溶胶失活。所述多个盐类晶体可以设置于多个纤维或一层天然纤维、天然织物、合成纤维，合成织物、羽毛、呼吸防护具口罩等上。

本说明书公开的所述多个实施例解决了多个已知的口罩通常在对抗多个病原性气溶胶中的多个问题，并且还提供了多个用于使一广谱的病原体失活的多个通用手段，有效地防止多个空气传播的病原体传播。本说明书中公开的所述多个实施例对于多个空气传播的病原体更有效、更易于使用、可回收而无需再加工，并且可以降低污染/传播的多个潜在的风险。

通过参考以下描述及多个附图，本说明书中公开的多个实施例的多个优点变得更加显而易见。参考形成其一部分的所述多个附图，并且所述多个附图以可以实践本说明书所描述的所述过滤器及所述多个方法的所述多个实施例的说明的方式示出。

图1A示出了使一病原体气溶胶失活的病原体失活纤维材料100的一实施例的一示意图。在本说明书中，所述病原体失活纤维材料100也称为所述病原体失活空气过滤器、活性过滤层、盐类晶体涂覆过滤器、盐类晶体涂覆织物或盐类晶体涂覆空气过滤器。所述病原体失活纤维材料100包括一支撑材料，在这种情况下为一纤维材料102(合成的或天然的)，其中多个盐类晶体104设置在所述纤维材料102上，即其外表面106。所述多个盐类晶体104覆盖所述纤维材料102的所述外表面106的一足够部分。所述多个盐类晶体104或所述多个盐类晶体104中的一些也可以浸渍到所述纤维材料102中。所述多个盐类晶体104可包括但不限于：无机盐类晶体、有机盐类晶体及其混合物。因此，所述多个盐类晶体104可包括两种或更多种不同类型的无机盐的一混合物、两种或更多种不同类型的有机盐的一混合物、或有机盐及无机盐的一混合物。例如：下列盐类可以形成所述多个盐类晶体104：氯化钠、氯化钾、氯化钾、硫酸钾、硫酸铵盐、谷氨酸钠、酒石酸钠、酒石酸钾、磷酸镁、谷氨酸镁及其组合。因此，所述多个盐类晶体104可包括：钠、钾、氯化物、镁、硫酸盐、铵盐、磷酸盐、谷氨酸盐、酒石酸盐及其离子中的一种或多种。在一个实施例中，所述多个盐类晶体104仅包含多个无机盐类晶体(不包括任何有机盐)。在一个实施例中，所述多个盐类晶体104仅包含多个有机盐类晶体(不包括任何无机盐)。在一个实施例中，所述多个盐类晶体104包含多个无机盐类晶体及多个有机盐类晶体。多个盐类在多个环境条件下从所述空气中吸收高于所述多个盐类的临界相对湿度(RH)的水分。在一个实施例中，所述盐类涂层的湿稳性可以根据所述盐类的类型及其组成而变化，以形成环境条件特异性的多个盐类涂覆的过滤器。例如：氯化钠、硫酸铵盐、氯化钾及硫酸钾的临界相对湿度(RH)分别为75％、80％、84％及96％。在一个实施例中，具有高临界RH的盐类在多个潮湿环境中是优选的。在一个实施例中，多个盐类晶体具有纳米、微米及宏观的级别。

图1B示出了图1A的所述病原体失活纤维材料100的所述示意图，以一病原性气溶胶108吸附在所述外表面106上。所述多个盐类晶体104暴露于所述病原性气溶胶108，所述多个病原性气溶胶108由被水分112包围的多个病原体110(例如：病毒、细菌、真菌等)来制造。

参考图1C，与所述病原性气溶胶108接触的所述多个盐类晶体104开始溶解，这反过来增加了所述病原性气溶胶108中的所述多个病原体110的静电相互作用及渗透压。随着所述病原性气溶胶108的尺寸由于所述水分112的蒸发而随时间降低，所述病原性气溶胶108中的所述盐类浓度增加。因此，所述多个病原体110暴露于增加的渗透压及与多个盐类离子的静电相互作用，导致多个病原体的进一步的感染性丧失。

参考图1D，所述多个病原体110被失活并且变成多个失活的病原体114。此外，当所述盐类浓度达到溶解度极限时，溶解在所述病原性气溶胶108中的所述盐类重结晶，在所述外表面106处变成多个重结晶的盐类晶体116。除了所述静电相互作用及渗透胁迫之外，由于所述多个重结晶盐类晶体116的形成，所述多个病原体110也可能由于多个机械力而受到物理损坏。此外，所述多个盐类晶体104中的任何表面活性剂(如果存在的话)可以对所述多个病原体110施加多个去稳定作用。

所述静电相互作用、高渗胁迫及所述盐类重结晶可以诱导以所述膜体的不可逆变形对所述多个病原体110的所述膜体的多个扰动以及多个抗原蛋白的变性。例如：当所述多个病原体110是所述病毒时，所述静电相互作用、高渗压力及所述盐类重结晶过程可能导致所述病毒的多个包膜及在脂质包膜上的多个表面抗原的结构的多个损害，导致丧失感染性。此外，所述盐类还可以引起多个蛋白质、核糖核酸(RNA)及/或脱氧核糖核酸(DNA)的多个静电电位变化。因此，所述病原体气溶胶108中的所述多个病原体110的所述失活是由一稳健的盐类结晶过程引起，所盐类结晶过程结合了盐类晶体生长的所述去稳定作用与高渗压力及静电相互作用。

图2A示出了使一病原体气溶胶失活的病原体失活纤维材料200的另一个实施例的一示意图。所述病原体失活纤维材料200包括一支撑材料，在这种情况下为一纤维材料202(合成的或天然的)，其中一盐类晶体涂覆层204设置在所述纤维材料202上，即所述纤维材料202的所述外表面为完全的或者基本上完全被所述盐类晶体涂覆层204覆盖。所述盐类晶体涂覆层204的所述多个盐类晶体或其中一些盐类晶体也可以浸渍到所述纤维材料202中。所述盐类晶体涂覆层204可包括但不限于：多个无机盐类晶体、多个有机盐类晶体及其混合物。例如：以下的多个盐类可以形成所述盐类晶体涂覆层204：氯化钠、氯化钾、氯化钾、硫酸钾、硫酸铵盐、谷氨酸钠、酒石酸钠、酒石酸钾、磷酸镁、谷氨酸镁，以及它们的组合。因此，所述盐类晶体涂覆层204可包括钠、钾、氯化物、镁、硫酸盐、铵盐、磷酸盐、谷氨酸盐、酒石酸盐及其离子中的一种或多种。在一个实施例中，所述盐类晶体涂覆层204仅包含多个无机盐类晶体(不包括任何的有机盐)。在一个实施例中，盐类晶体涂覆层204仅含有多个有机盐类晶体(不包括任何的无机盐)。在一个实施例中，盐类晶体涂覆层204包含无机盐类晶体及有机盐类晶体。

图2B示出了图2A的所述病原体失活纤维材料200的示意图，所述盐类晶体涂覆层204的一外表面206吸附一病原性气溶胶208。所述病原性气溶胶208是由被水分212包围的多个病原体210(例如：病毒、细菌、真菌等)来制造。由于所述盐类晶体涂覆层204防止这种直接接触，所述病原性气溶胶208不与所述纤维材料202直接接触。

参照图2C，与所述病原性气溶胶208接触的来自于所述盐类晶体涂覆层204的所述多个盐类开始溶解，反而增加了在所述病原性气溶胶208中的所述多个病原体210的静电相互作用及渗透压。随着由于所述水分212的蒸发，所述病原性气溶胶208的尺寸随时间减小，所述病原性气溶胶208中的所述盐类的浓度增加。因此，所述多个病原体210暴露于增加的静电相互作用及渗透压，导致额外的多个病原体丧失感染性。

参考图2D，所述多个病原体210被失活并且变成多个失活的病原体214。此外，溶解在所述病原性气溶胶208中的所述多个盐类重结晶216，以重新形成所述盐类晶体涂覆层204，并且当所述盐类的浓度达到所述溶解度极限时，所述外表面206也重新形成。除了所述静电相互作用及渗透胁迫之外，由于所述盐类晶体涂覆层204的所述重新形成，所述多个病原体210也可能由于多个机械力而受到物理损坏。此外，所述多个盐类晶体204中的任何表面活性剂(如果存在的话)可以对所述多个病原体210施加多个去稳定作用。

所述静电相互作用、高渗胁迫及所述盐类重结晶可以诱导以所述膜体的不可逆变形对所述多个病原体210的所述膜体的多个扰动以及多个抗原蛋白的变性。例如：当所述多个病原体210是所述病毒时，所述静电相互作用、高渗压力及所述盐类重结晶过程可能导致所述病毒的多个包膜及在脂质包膜上的多个表面抗原的结构的多个损害，导致丧失感染性。此外，所述盐类还可以引起多个蛋白质、RNA及/或DNA的多个静电电位变化。因此，所述病原体气溶胶208中的所述多个病原体210的所述失活是由一稳健的盐类结晶过程引起，所盐类结晶过程结合了盐类晶体生长的所述去稳定作用与干燥多个气溶胶期间的高渗压力及静电相互作用。

所述盐类晶体涂覆层204及所述纤维材料202可以是多个可分离的构件或一连接的整体件。在一个实施例中，所述盐类晶体涂覆层204是在所述纤维材料202上形成的一可分离部件。所述病原体失活纤维材料200可具有多于一个盐类晶体层。所述病原体失活纤维材料200可具有多于一个纤维材料202。

上述病原性气溶胶108、208的失活对一特定病原体不是特异性的，但可用于使各种类型的气溶胶化病原体失活，例如：病毒、细菌、真菌、蛋白质、生物分子或其任何组合。由于可以在不损害所述病原体失活纤维材料100、200的情况下重复盐类溶解及结晶的循环，因此所述材料100、200允许可重复使用的一个人保护性空气过滤装置。

所述病原体失活纤维材料100、200可以应用于一广泛的现有技术，例如：口罩、呼吸防护具、空气过滤器、空气净化器等，以获得针对多个空气传播的气溶胶化的病原体的用于个人及公共保护的低成本及多个通用手段。因此，本说明书中公开的多个实施例可通过提供一更可靠的手段来预防大流行或流行性呼吸道感染及生物恐怖主义的传播及感染，从而有助于全球卫生。此外，一病原体失活过滤装置可以单独使用或与另一种空气过滤装置组合使用，所述病原体失活过滤装置包括所述病原体失活纤维材料100、200中的一种或多种，用于失活及可选地过滤多个空气传播的病原体。

所述病原体失活纤维材料100、200可以由一盐类涂覆溶液或一盐类溶液形成，所述盐类涂覆溶液也称为盐类涂层制剂。所述盐类涂覆溶液的一组合物可包括但不限于：例如：盐、表面活性剂、赋形剂及添加剂。在一个实施例中，所述盐类涂覆溶液可包含至少一种盐。在一个实施例中，所述盐类涂覆溶液可含有至少一种盐及至少一种表面活性剂。在一个实施例中，所述盐类涂覆溶液不含有表面活性剂。在一个实施例中，所述盐类涂覆溶液还包含一种或多种赋形剂。在一个实施例中，所述盐类涂覆溶液可以进一步含有一种或多种添加剂以增强所述多个盐类晶体的机械性、化学稳定性、粘附性、染料及/或其他物理或化学性质。在一个实施例中，所述盐类涂覆溶液可包括一种或多种用于控制例如所述多个盐类晶体的形态及/或尺寸的添加剂。在一些实施例中，所述盐类涂覆溶液可包含几种不同种类的添加剂及表面活性剂，以达到所需的性能。

所述盐类溶液或盐类涂覆溶液中的所述盐类包括但不限于：有机盐、无机盐或其组合。优选地，所述无机盐包括当用于例如呼吸防护具或口罩时对人体健康没有负面影响的所述多个无机盐。更优选地，所述多个无机盐类晶体包括但不限于：氯化钠、氯化钾、氯化钾、硫酸钾及硫酸铵。在一个实施例中，所述无机盐类晶体包括氯化钠(NaCl)。

所述盐类涂覆溶液的一组合物中的一个盐或多个盐的一混合物的含量可以变化至其在水中的最大溶解度极限。一些盐的所述多个最大溶解度限值为谷氨酸钠约740克/升(g/l)、酒石酸(钠/钾)约660克/升、氯化钠约360克/升、氯化钾约355克/升、硫酸钾为约120克/升、硫酸铵约为754克/升。

所述盐类溶液或盐类涂覆溶液可包括一添加剂，所述添加剂可包括但不限于：例如：聚合物、金属、粘土或其组合。应当理解，添加剂的类型或种类不受特别的限制，只要所述添加剂能够提供具有所需的物理或化学性质的所述病原体失活纤维材料100、200即可。在一个实施例中，可以在所述盐类涂覆溶液中使用的不同种类或类型的添加剂的一混合物，以改善所述病原体失活纤维材料100、200的所述性能。

所述盐类溶液或盐类涂覆溶液可包括一赋形剂，例如：一表面活性剂。所述盐类涂覆溶液中的所述赋形剂可以在水中含有盐及表面活性剂。所述多个赋形剂的所述类型及含量可以根据多个所需的性质而变化。所述表面活性剂可以改善所述盐类涂覆溶液在一疏水性支撑构件(例如：102、202)上的润湿。在一个实施例中，当所述支撑构件是疏水时，所述盐类涂覆溶液的所述组合物需要一种或多种用于稳定的盐类涂覆的表面活性剂。然而，当所述支撑构件为亲水性时，所述表面活性剂可以是所述盐类涂覆溶液中的一可选的组分。在一个实施例中，可以在所述盐类涂覆溶液中使用不同表面活性剂的一混合物，以获得多个所需的性质。

在所述盐类涂覆溶液中可以使用各种表面活性剂，多个示例包括：离子性(例如：阳离子、阴离子、两性离子)表面活性剂、非离子表面活性剂及生物衍生的表面活性剂。多个表面活性剂的多个具体的示例可包括但不限于：化学/物理、经修饰/未修饰的聚山梨醇酯(例如：吐温(TWEEN)TM-20)及两亲性生物分子(肽类、蛋白质)。

非限制性地，所述表面活性剂的所述含量可以在0至5v/v％之间变化。当所述支撑构件为疏水性时，多个较高浓度的表面活性剂及盐分别被优选以形成一连续的盐类涂层及一厚的盐类涂层。然而，当所述支撑构件是疏水性时，所述盐及/或所述表面活性剂的所述含量被优选降低，以形成一不连续的盐类晶体涂层。在所述支撑构件是亲水性的情况下，不必在所述盐类涂覆溶液中具有所述表面活性剂，但是仍然可以将一少量的表面活性剂添加到所述盐类涂覆溶液中，以增强涂覆或加速病原体失活过程。

所述支撑构件可以是疏水性、亲水性或两亲性。在一个实施例中，所述支撑构件由多个疏水性材料中的一种或多种制造，例如：聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚乙烯、聚酯、聚氨酯及聚酰胺。在一个实施例中，所述疏水性材料为聚丙烯(PP)。在一个实施例中，所述支撑构件由一种或多种亲水性材料制造。在一个实施例中，所述支撑构件可以由多个亲水植物纤维制成。在一个实施例中，所述支撑构件可以由天然或合成纤维制造。在一个实施例中，所述支撑构件可以由一个或多个羽毛制造。所述支撑构件可以是一种允许空气通过的多孔材料。在一个实施例中，所述支撑构件是一多孔材料，所述多孔材料具有可以过滤多个颗粒物质的一特定的孔洞或网格尺寸、纤维直径、层厚度。所述颗粒物质可包括悬浮在空气中的微观固体、液滴、油滴或其混合物。在一个实施例中，所述颗粒物质是一种含有空气传播的生物试剂的气溶胶，例如：病毒、细菌、真菌。在一个实施例中，用于制备病原体失活织物、纤维直径、每个编织层或非编织层的厚度、孔径、盐类晶体的密度/尺寸、盐类涂层的所述厚度及多个盐类涂层织物层的数量可以控制以满足所述多个特定的性能要求，例如：透气性及过滤效率。

多个传统的外科口罩及多个N95呼吸防护具具有一个三层结构，包括：一内层、中层及外层。所述纺粘的内层保持与面部接触，并有助于支撑所述口罩，所述熔喷的中间层作为所述主要过滤单元，及所述纺粘的外层提供外部结构保护。多个现有的合适的纤维材料包括聚丙烯(PP)、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚乙烯、聚酯、聚氨酯及聚酰胺。然而，由于较低的成本，普遍使用由多个PP纤维制成的多个非编织织物。在一个实施例中，在不使用熔喷中间层的情况下，具有大孔径的多个市售的纺粘的织物层可用于制造多个盐类涂覆的病原体失活层。可以以盐来堆叠及涂覆多层纺粘的织物并且作为一单体。替代地，可以堆叠一单独制备的盐类涂覆层，以形成一多层结构。多个盐类涂覆的纺粘层可用作一活性过滤层。随着所述多个纺粘层数量的增加，盐类晶体的尺寸/盐类涂层的厚度及过滤效率将会提高，但透气性将会降低。

在一个实施例中，所述支撑构件可以是包括一传统空气过滤器的一空气过滤器，例如：雾、烟雾、烟、薄雾、气体、蒸汽、喷雾及气体传播的气溶胶等过滤器，从而所述支撑构件可以通过过滤将来自于穿过所述空气过滤器的空气流的污染物去除。

所述支撑构件的所述形状没有特别地限制。在一个实施例中，所述支撑构件可以为一纤维(例如：102、202)或一涂层。在一个实施例中，所述支撑构件可以为一膜体。

所述支撑构件可以是一分层结构。在一个实施例中，所述支撑构件仅具有一个层体。在一个实施例中，所述支撑构件包含多个层体。

图3示出了一个多层结构300，所述多层结构300包括多个层体302，所述层体302由例如：层体304、层体306、层体308、层体310及层体312制成。应当理解，多个层体302可包括多于或少于五(5)层而没有任何特别的限制。也就是说，层体的数目可以是大于一(1)的任何正整数，例如：2、3、4、5、6、7、8、9、10等。在一个实施例中，所述多个层体302仅包括两个层体。在一个实施例中，多个层体302仅包括三个层体。在一个实施例中，多个层体302仅包括四个层体。

例如：所述层体308可以是所述病原体失活纤维材料(例如：如图1A至1D中所示的100或如图2A至2D中所示的200)。所述病原体失活纤维材料包含多个盐类晶体或一盐类晶体涂覆层。应当理解，所述多个层体304、306、308、310、312中的任何一个或多于一个可包括所述病原体失活纤维材料。应当理解，所述多层结构300可以包含多个病原体失活纤维材料，其中所述多个病原体失活纤维材料为相同的类型或不同的类型。应当理解，所述结构300的每一层可由一单一种或多种盐类组成。应当理解，结构300中的多个层可具有相同的类型或不同的类型的盐类。例如：可以存在一个由四个堆叠的结构所制成的结构，例如：三个病原体失活层及一个保护层)。所述多个病原体失活层中的一个可以具有多个不同类型的盐(例如：A型盐、B型盐及C型盐)，其中A型盐、B型盐及C型盐中的每一种是一种或多种有机盐、一种或多种无机盐、或有机盐及无机盐的组合。

所述多个层体306及310各自可以独立地为一保护层或一空气微粒过滤层，所述保护层为一个可以阻挡多个流体及多个固体颗粒并且保护所述病原体失活纤维材料免受机械性撕裂及磨损的层体。所述空气微粒过滤层为一个可以过滤多个空气微粒的层体。在一个实施例中，所述层体306为一保护层。在一个实施例中，所述层体306为所述空气微粒过滤层。在一个实施例中，所述层体310为所述保护层。在一个实施例中，所述层体310为所述空气微粒过滤层。在一个实施例中，所述层体308为所述病原体失活纤维材料，以及所述多个层体306及310为所述多个保护层。在一个实施例中，所述层体308为所述病原体失活纤维材料，以及所述多个层体306及310为所述多个空气颗粒过滤层。

所述多个外层304及312各自可以独立地为一保护层。尽管所述多个外层304及312各自也可以为所述空气微粒过滤层或所述病原体失活纤维材料，但优选所述多个外层304及312为多个保护层。

用于所述保护层的所述材料可以为亲水性或疏水性，优选地为疏水性。用于所述保护层的所述材料可包括但不限于合成纤维。在一个实施例中，所述保护层的所述材料为聚丙烯(PP)微纤维。在一个实施例中，所述保护层的所述材料为聚四氟乙烯(PTFE)。在一个实施例中，所述多个外层304及312皆为疏水性，为所述病原体失活层提供保护。所述病原体失活层夹在两个疏水层之间的所述排列也可以增加多个病原性气溶胶在所述官能化的内层上的吸附速率。

在一个实施例中，所述多层结构300具有多个外层，所述多个外层被配置为防止多个大污染物或多个流体，并且保护具有较小网孔尺寸的所述盐类官能化或涂覆的空气过滤层。

没有任何限制，所述过滤装置300可以是任何空气过滤装置，包括但不限于：例如：口罩、呼吸防护具、空气过滤器等。所述盐类涂覆的装置300可以是任何消毒织物产品，包括但不限于：例如：一手部消毒装置、去污衣物、抗菌擦拭物、头罩、长袍、围裙、靴子及手套等。

在一个实施例中，所述过滤装置300为一掩模。在一个实施例中，所述过滤装置300为一外科手术口罩。在一个实施例中，所述过滤装置300为一呼吸防护具。在一个实施例中，所述过滤装置300为一手部消毒装置。在一个实施例中，所述过滤装置300为一去污衣服。在一个实施例中，所述过滤装置300为一个人防护装备。在一个实施例中，所述过滤装置为一生物实验室空气过滤器。在一个实施例中，所述过滤装置300可以是一个乘坐厢空气过滤器，所述乘坐厢空气过滤器包括一车厢空气过滤器。在一个实施例中，所述过滤装置300可以是一房屋供气(house forced)的空气过滤器。

图4A及4B示出了根据一个实施例的一个具有一病原体失活层或包含所述病原体失活层的一多层结构的口罩400。所述口罩400包括一面罩402及多个耳带404a、404b，所述面罩402被配置为覆盖一佩戴者的鼻子及嘴巴，所述多个耳带404a、404b被配置为缠绕所述佩戴者的多个耳朵，以在被佩戴时支撑所述面罩402的位置。在一个实施例中，一些口罩或呼吸防护具可具有额外的织物，以最小化面部密封泄漏。在一个实施例中，所述额外的织物可包括但不限于：鼻罩、口罩及/或口罩/呼吸防护具的内层与面部之间的多个间隙。多个用于病原体失活的盐类涂层纤维的概念不仅限于所述口罩/呼吸防护具的所述主要的结构，而且还限于由用于防止面部密封泄漏的由多个织物制造的多个额外的部件。

图4A示出了一病原性气溶胶406，其通过吸入被吸附到所述面罩402上。图4B示出了一病原性气溶胶406，其通过呼气而被吸附到所述面罩402上。当所述病原性气溶胶406由于所述面罩402中的盐类晶体的重结晶而被干燥，所述病原性气溶胶406中的多个病原体被失活，并且变成多个失活的病原体408。

所述病原性气溶胶406可以为多个空气传播的液滴，取决于蒸发后的空气动力学尺寸(da)，所述多个空气传播的液滴的传播可以分为三种模式：用于具有da<10微米(μm)的可呼吸的液滴核的空气传播，用于具有10<da<100微米的可吸入的大液滴的液滴传播，以及用于具有da>100微米的大液滴的接触传播。已知所述可呼吸的液滴核及所述可吸入的大液滴分别感染肺泡区及上呼吸道。然而，由于所述多个大液滴的所述多个尺寸可由于蒸发而随时间减小，因此空气传播或液滴传播对于所述多个大液滴是可行的。因此，无论多个空气传播的液滴的物理尺寸如何，“多个空气传播的液滴”也包括在“气溶胶”的范围内。在一个实施例中，所述病原性气溶胶406可具有1奈米至200微米的一空气动力学尺寸(da)。沉降并沉积在所述表面上的多个大液滴可以是个人及公共场合中的接触传播源。本说明书公开的多个实施例可用于使多个小气溶胶失活(da<5微米)，例如：负责呼吸传播的一种可呼吸传播的病毒，但是主要负责接触传递的多个大感染性液滴(例如：在外科手术口罩上的多个细菌及在任何表面上的多个病原体)。

所述病原性气溶胶406可包含来自于一水溶液(例如：多个气溶胶)、空气或身体的任何部分的多个病原体。在一个实施例中，所述病原性气溶胶406可包含几个不同的病原体。在一个实施例中，所述病原性气溶胶406可以进一步包含多个次要组分。所述多个次要组分包括但不限于：酶、蛋白质及生物分子，例如：肽。多个具体的示例包括但不限于：例如：粘蛋白、溶菌酶及乳铁蛋白。没有任何限制，所述多个次要组分也可以是其他类型的有机颗粒、多个无机颗粒或其离子、重金属颗粒或其离子以及灰尘。所述多个次要组分的宽度可以等于或小于所述病原性气溶胶406的大小。

没有任何限制，所述病原性气溶胶406中的一病原体可包括一种或多种的例如：病毒、细菌、真菌、蛋白质及核苷酸。所述病毒包括但不限于：水痘、麻疹、天花、呼吸道合胞病毒、流感病毒、腺病毒、鼻病毒、冠状病毒(即中东呼吸综合症、严重急性呼吸系统综合症)、埃博拉病毒、副流感病毒、天花病毒、麻疹、非洲猪瘟病毒及水痘带状疱疹病毒。

所述多个细菌可包括但不限于：急性中耳炎，例如：流感嗜血杆菌、肺炎链球菌、卡他莫拉菌(Moraxella catarrhalis)等；白喉，例如：白喉棒状杆菌；退伍军人病，例如：嗜肺性退伍军人杆菌；百日咳，例如：百日咳博德特氏菌；Q热，例如：贝氏考克斯菌；链球菌性咽炎；猩红热，例如：化脓性链球菌；结核病，例如：结核分枝杆菌；披衣菌肺炎，例如：肺炎披衣菌、鹦鹉热披衣菌、沙眼披衣菌；嗜血杆菌肺炎，例如：流感嗜血杆菌；克雷伯氏菌肺炎；霉浆菌肺炎；肺炎球菌肺炎，例如：肺炎链球菌、肺炎假单胞菌，例如：铜绿假单胞菌；炭疽病，例如：炭疽杆菌；耐甲氧西林金黄色葡萄球菌；艰难梭菌等

所述真菌可包括但不限于：隐球菌病(新型隐球菌及格特隐球菌)、真菌肺炎(荚膜组织胞浆菌、粗球霉菌、皮炎芽生菌、巴西副球孢子菌、申克氏孢子丝状菌、新型隐球菌、念珠菌属、曲霉菌种、毛霉菌种)等。

多个气溶胶中空气传播的多个病原体的其他示例包括但不限于：大肠杆菌、土拉弗朗西斯菌、耶尔森氏鼠疫杆菌、核酸(例如：DNA、RNA)、基于氨基酸的生物分子(肽、酶、蛋白质)、聚合物等。

应当理解，多个空气传播的病原体可包括：天然突变体、氨基酸或氨基酸官能团的模拟物以及基因工程的氨基酸基生物分子/生物的衍生物及变异体。

图5示出了具有一病原体失活纤维材料的一呼吸防护具500或包括所述病原体失活纤维材料的一个多层结构的一实施例。所述呼吸防护具500具有一面部部件502，被配置为覆盖一佩戴者的鼻子及嘴巴、两个滤筒504a、504b，以及一头带506，被配置为缠绕在所述佩戴者的头部周围，以在佩戴时支撑所述面部部件502的位置。示出的所述呼吸防护具500为一全面式呼吸防护具，其中所述面部部件502覆盖整个面部，包括眼睛、嘴巴及鼻子。然而，在另一个实施例中，所述呼吸防护具500为一半面式呼吸防护具，其中所述面部部件502可以仅覆盖所述面部的下半部分，包括佩戴者的鼻子及嘴巴。所述半面式呼吸防护具是在多个空气污染物对眼睛无毒的多个环境中佩戴。所述两个滤筒504a、504b中的每一个具有所述病原体失活纤维材料或所述多层结构，所述多层结构包括上述及图1-3中所示的病原体失活纤维材料(例如：100、200、300)。

图6示出了根据另一实施例的一空气过滤装置600的多个示意图，所述空气过滤装置600被配置为装配到一空气供应装置，以使一病原性气溶胶失活。所述空气过滤装置600可以被配置为装配到例如一个用于在室内供应空气的炉体(压力供气系统)中。所述空气过滤装置600可以被配置为装配到例如一乘坐厢的过滤部件中。所述空气过滤装置600包括一个用于保持一个或多个过滤材料层604的框架602，其中所述(多个)层体604中的一个或多个包括一病原体失活纤维材料或一个多层结构，所述多层结构包括上述及图1至3中所示的所述病原体失活纤维材料(例如：100、200、300)。

图7示出了根据一个实施例的一个用于使一病原性气溶胶失活的一纤维材料700的一电子显微镜照片图像，所述纤维材料700包含涂覆在聚丙烯(PP)微纤维704上的多个氯化钠(NaCl)晶体702。所述多个NaCl晶体702由一个含有TWEEN^TM 20(一表面活性剂)的盐类涂覆溶液获得，以增强所述疏水性PP微纤维704的一表面上的盐溶液的润湿。多个额外的示例性实施例在图8至9中进一步示出并且在下面描述。

图8A示出了一疏水性纤维材料802的SEM及EDX映射图像800，疏水性纤维材料802的多个疏水性纤维的表面上没有任何盐类晶体。相比之下，图8B示出了如图8A所示的相同疏水性纤维材料804的SEM及EDX映射图像，不同之处在于图8B中所示的所述纤维材料806涂覆有一均匀的NaCl晶体层。通过测量多个气溶胶的多个接触角来研究所述纤维材料802及所述NaCl涂覆的纤维材料806的多个表面亲水性，并且分别在图9A及9B中示出多个结果。图9A示出了所述纤维材料802上的一气溶胶902的一光学显微镜图像900。所述气溶胶902在所述纤维材料802上具有133.0±4.7°的一接触角θ_C。相反，图9B示出了所述NaCl涂覆的纤维材料806上的一气溶胶(未示出)的一光学显微镜图像904。如图9B中可见，在所述NaCl材料806上没有可观察到的气溶胶，此表明所述气溶胶被所述NaCl涂覆的纤维材料806的所述表面吸附，因此所述气溶胶在所述NaCl涂覆的纤维材料806上具有θ_C～0°的一接触角。所述多个结果表明，所述NaCl-晶体涂覆层(在这种情况下，施加一表面活性剂)可以将所述疏水性纤维材料802的所述表面的所述多个性质从高度疏水性(θ_C＝133.0±4.7°)改变成完全地亲水性(θ_C～0°)。此外，所述NaCl晶体涂层的所述亲水性质可显著地改善一气溶胶相对于一未涂覆的纤维材料802对所述NaCl涂覆的纤维材料806的粘附性。

制备多个NaCl涂覆的病原体失活过滤器的各种实施例，以与一个未涂覆的纤维材料(即裸过滤器或本说明书中的过滤器_空(Filter_bare)进行比较。在这些测试中的过滤器_空是由聚丙烯微纤维来制造。

通过在与用于过滤器_空的相同的裸过滤器上涂覆或浸渍一盐类涂覆溶液来获得所述病原体失活过滤器。因此，所述病原体失活过滤器在本说明书中也称为盐类晶体涂覆过滤器。根据以下的方法制备所述盐类涂覆溶液，将NaCl在90℃的一温度下在400每分钟转数(rpm)的搅拌下溶解在去离子(DI)水中，以获得一个NaCl溶液，并且然后使用一个具有0.22微米的孔径的过滤器来过滤所述NaCl溶液。然后在室温下将TWEEN TM 20(1v/v％，FisherScientific)加入到所述过滤的NaCl溶液中，并且以400rpm搅拌5分钟，以获得所述盐类涂覆溶液。

根据以下方法来获得所述病原体失活过滤器，即所述多个盐类晶体涂覆的过滤器。通过在室温下温育过夜，将根据上述方法获得的多个裸过滤器在约600微升的所述盐类涂覆溶液中预湿润。然后，将所述多个裸过滤器分别沉积在多个培养皿中的0、100、300、600、900及1200微升的所述盐类涂覆溶液中，然后在37℃的一烘箱中干燥1天。所获得的病原体失活或多个盐类涂覆的过滤器分别称为过滤器_湿(Filter_wet)、过滤器_{湿+100微升}(Filter_wet+100μl)、过滤器_{湿+300微升}(Filter_wet+300μl)、过滤器_{湿+600微升}(Filter_wet+600μl)、过滤器_{湿+900微升}(Filter_wet+900μl)及过滤器_{湿+1200微升}(Filter_wet+1200μl)。

图10示出了根据一个实施例的涂覆在一材料上的每单位面积(毫克/平方公分，mg/cm²)的多个NaCl晶体的一用量与用于涂覆所述材料的NaCl涂覆溶液的一体积(微升)之间的一关系的一图表1000。涂覆在一支撑构件上的每单位面积的多个NaCl晶体的一用量(mg/cm²，W_盐(W_salt))1002与用于涂覆在所述支撑构件(V_盐(V _salt))的一NaCl涂覆溶液的一体积(微升)1004之间的关系是由一线条1006表示的一线性关系。所述线条1006可以回归到一等式：W_盐＝3.011+0.013×V_sat(n＝7))。因此，考虑到所述支撑构件的所述厚度是恒定的，通过改变用于涂覆所述支撑构件的所述NaCl涂覆溶液的所述体积，可以容易地控制所述支撑构件上每单位面积的NaCl的所述用量。所述盐类晶体涂覆的支撑构件可以进一步暴露于一喷涂工艺，以形成另一层盐类晶体。

针对多个病毒气溶胶检验多个病原体灭活材料的所述多个实施例的多个过滤效率，并在图11中示出多个结果。图11表示了一关系1100，示出了在不同压力1104下的多个病原体失活过滤器的多个过滤效率1102。在多个不同的环境压力下，针对含有H1N1大流行性流感病毒(A/加州/04/2009，缩写为CA/04)的2.5至4微米的多个气溶胶对各种过滤器的多个过滤效率进行测试。如图11所示，所述过滤器_空(未涂覆的纤维材料)1106具有接近0％的过滤效率，这表明所述过滤器_空在3kPa至17kPa的压力下没有表现出针对病毒渗透性的任何显著的水平。与此形成一鲜明对比的是，所述多个NaCl晶体涂覆的过滤器包括过滤器_湿1108、过滤器_{湿+300微升}1110、过滤器_{湿+600微升}1112、过滤器_{湿+900微升}1114及过滤器_{湿+1200微升}1116在3kPa至17kPa的多个压力下，示出了多个实质地改善的过滤效率。特别地，所述过滤器_{湿+600微升}1112在3kPa至17kPa的所述多个压力下表现出约43至70％的多个过滤效率。所述过滤器_{湿+900微升}1114在3kPa至17kPa的压力下表现出约60至70％的过滤效率。所述过滤器_{湿+1200微升}1116在3kPa至17kPa的所述多个压力下始终表现出约85％的过滤效率(单向ANOVA，P＝0.85)。通过所述多个NaCl晶体涂覆的过滤器的所述改善的表面亲水性可以解释所述多个NaCl晶体涂层的过滤器的所述增强的过滤效率，导致所述多个气溶胶与所述多个NaCl晶体涂覆的过滤器的粘附性大于对所述裸过滤器的粘附性。

为了研究所述过滤效率对于所述多个过滤器的所述保护效果的所述多个影响，在呼吸压力(～10kPa)下使用在鼻内(IN)感染的所述H1N1病毒的多个渗透剂量的多个小鼠进行多个体内实验，并在图12至15中示出多个结果。

图12示出了一曲线图1200，示出了多个小鼠感染在病原体失活过滤器上的病毒的多个渗透剂量后相对于感染后时间1204的多个体重变化1202。所述曲线图1200包括多个曲线CA/09原液、气溶胶、过滤器_空、过滤器_湿、过滤器_{湿+600微升}及过滤器_{湿+1200微升}，所述多个曲线过滤器_空、过滤器_湿、过滤器_{湿+600微升}及过滤器_{湿+1200微升}分别示出了感染了从所述过滤器_空、所述过滤器_湿、所述过滤器_{湿+600微升}及所述过滤器_{湿+1200微升}中回收的气溶胶化CA/09病毒的多个小鼠多个体重变化。所述多个曲线CA/09原液及气溶胶示出了分别以一致死剂量的CA/09病毒及气溶胶化的CA/09病毒感染的多个小鼠的多个体重变化。如此可见，过滤器_湿、过滤器_{湿+600微升}及过滤器_{湿+1200微升}在感染后10天恢复体重。相反，过滤器_空表现出快速的体重减轻，相当于CA/09原液及Aerosol的表现，此与图11中的所述过滤器_空中所观察到的0％过滤效率一致。

参考图13，一曲线图1300示出了多个小鼠感染在病原体失活过滤器上的病毒的一渗透剂量后相对于感染后时间1304的多个存活率1302。所述曲线图1400包括多个曲线CA/09原液、Aerosol、过滤器_空、过滤器_湿、过滤器_{湿+600微升}及过滤器_{湿+1200微升}如此可见，所述多个曲线过滤器_湿、过滤器_{湿+600微升}及过滤器_{湿+1200微升}表现出100％的存活率，这表明感染了从所述过滤器_空、所述过滤器_湿、所述过滤器_{湿+600微升}及所述过滤器_{湿+1200微升}中回收的病毒的多个小鼠具有100％的存活率。相比之下，所述多个曲线CA/09原液、Aerosol及过滤器_空在感染后约11天后示出0％的存活率，此表明了感染了从过滤器_空中回收的CA/09病毒、气溶胶化的CA/09病毒及病毒的多个小鼠在感染后大约11天内全部死亡。

图14示出了一柱状图1400，其示出了在多个病原体失活过滤器上的所述病毒的多个渗透剂量感染后第4天的多个小鼠中的肺病毒的多个滴度1402。所述柱状图1500包括多个列CA/09原液1404、气凝胶1406、过滤器_空1408、过滤器_湿1410、过滤器_{湿+600微升}1412及过滤器_湿1414。如此可见，所述多个柱形过滤器_湿1410、过滤器_{湿+600微升}1412及过滤器_湿1414示出的肺病毒的多个滴度明显低于CA/09原液1404、气溶胶1406及过滤器_空1408(t检定，P<0.005)。所述多个结果表明，感染了从所述过滤器_空、所述过滤器_{湿+600微升}及所述过滤器_湿中回收的气溶胶化CA/09病毒的所述多个小鼠的所述肺病毒的多个滴度具有多个显著低于感染了从所述过滤器_空中回收的CA/09病毒、气溶胶化的CA/09病毒及气溶胶化的CA/09病毒的多个小鼠的肺病毒的多个滴度水平，还观察到由所述多个柱形CA/09原液1404、气溶胶1406及过滤器_空1408代表的多个小鼠在感染后4天表现出严重的肺部感染。

图15示出了一柱状图1500，其示出了多个小鼠感染在病原体失活过滤器上的病毒的多个渗透剂量后的肺炎性细胞因子干扰素-γ(IFN-γ)水平1502。所述柱状图1500包括：天然1504、CA/09原液1506、气溶胶1508、过滤器_空1510、过滤器_湿1512、过滤器_{湿+600微升}1514及过滤器_{湿+1200微升}1516。所述柱形天然组1504示出未感染所述病毒的所述多个天然的小鼠中的IFN-γ水平，用作空白对照组。所述多个柱形CA/09原液1506、气溶胶1508及过滤器_空1510分别示出感染了从所述过滤器_空中回收的CA/09病毒、气溶胶化CA/09病毒及气溶胶化CA/09病毒的多个小鼠中的多个IFN-γ水平。所述多个过滤器_湿1512、过滤器_{湿+600微升}1514及过滤器_{湿+1200微升}1516分别示出感染了从所述过滤器_湿、所述过滤器_{湿+600微升}及所述过滤器_{湿+1200微升}中回收的气溶胶化CA/09病毒的多个小鼠中的IFN-γ水平。如此可见，所述多个柱形过滤器_湿1512、过滤器_{湿+600微升}1514及过滤器_{湿+1200微升}1516示出了相当于所述柱形天然1504的多个IFN-γ水平，表明感染了从所述多个盐类晶体包覆的过滤器中回收的多个病毒的所述多个小鼠具有与作为未感染所述病毒的天然小鼠几乎相同的IFN-γ水平。还如此可见，所述多个柱形CA/09原液1506、气溶胶1508、过滤器_空1510示出显著地高于过滤器_湿1512、过滤器_{湿+600微升}1514、过滤器_{湿+1200微升}1516及天然组1504的IFN-γ水平。这些结果表明，所述多个盐类晶体涂覆的过滤器可以有效地针对多个致命病毒气溶胶提供充分的保护。

此外，通过在体外的病毒稳定性测试研究了所述盐类晶体涂层对吸附在所述多个过滤器上的多个气溶胶中的所述病毒的所述多个影响，在体外的病毒稳定性是通过测量与所述致死剂量相同的浓度的血凝素活性(HA)及多个病毒滴度来表征。通过使用0.1毫克/毫升(mg/ml)的病毒悬浮液测量内在荧光来表征多个抗原蛋白的所述构型稳定性。使用从所述多个过滤器中回收的相同浓度的病毒，并且在多个裸过滤器的情况下，由于多个病毒气溶胶的100％渗透，在没有压力的情况下暴露多个病毒气溶胶。

参考图16，一曲线图1600示出了在病原菌失活过滤器上的多个病毒气溶胶中的病毒在温育时间1604下的相对HA活性1602。所述曲线图1600包括多个曲线过滤器_空、过滤器_湿、过滤器_{湿+600微升}及过滤器_{湿+1200微升}，其分别示出所述病毒在所述过滤器_空、所述过滤器_湿、所述过滤器_{湿+600微升}及所述过滤器_{湿+1200微升}的所述多个相对HA活性。如此可见，所述多个柱形过滤器_湿、过滤器_{湿+600微升}及过滤器_{湿+1200微升}在被吸收到所述多个NaCl晶体涂覆的过滤器上5分钟后显示出多个几乎为0％的HA活性。这些结果表明，所述多个盐类晶体包覆的过滤器上的所述病毒在被吸收到所述多个盐类晶体包覆的过滤器上后五(5)分钟完全地失去其HA活性。这与所述过滤器_空上的病毒仅有8％HA活性的损失形成鲜明对比，如所述曲线过滤器_空所示。所述多个数据表明所述病毒在所述多个NaCl晶体涂覆的过滤器上变得高度不稳定。基于上述多个结果，可以推断在所述多个盐类晶体涂覆的过滤器上的HA活性及病毒感染性的快速丧失可归因于NaCl晶体涂层。也就是说，所述多个NaCl涂覆的过滤器可以显著地使被吸附在所述多个NaCl涂覆的过滤器上的病毒失活。

通过测量相对于所述病毒在过滤器上的所述温育时间的病毒滴度，进一步证明了所述多个NaCl晶体涂覆的过滤器对病毒稳定性的影响。将多个病毒气溶胶在所述多个过滤器上吸收或温育5分钟、15分钟及60分钟。然后，测量所述病毒气溶胶中的所述多个病毒的所述多个滴度，所述多个结果如图17所示。一柱状图1700示出了被吸收或温育在所述过滤器_空、所述过滤器_湿、所述过滤器_{湿+600微升}及所述过滤器_{湿+1200微升}上的多个病毒气溶胶的病毒滴度1702一些时间1704(5分钟、15分钟及60分钟)。

如此可见，在5分钟的所述温育时间时，过滤器_湿、过滤器_{湿+600微升}及过滤器_{湿+1200微升}显示出与所述过滤器_空相比可忽略不计的多个病毒滴度的水平(t检定，P<0.001)。

在15分钟的温育时间时，所述过滤器_湿、所述过滤器_{湿+600微升}及过滤器_{湿+1200微升}显示出与所述过滤器_空相比可忽略不计的多个病毒滴度所述水平(t检定，P<0.001)。

在60分钟的孵化时间时，所述过滤器_湿、所述过滤器_{湿+600微升}及过滤器_{湿+1200微升}似乎显示出无法检测的病毒滴度，在所述柱状图1700中以符号“*”表示。所述多个结果表明，在60分钟的所述温育时间时，所述多个NaCl晶体涂覆的过滤器上的所述多个气溶胶化病毒全被失活。相反，在所述过滤器_空上的所述气溶胶化病毒在60分钟的所述温育时间内仍表现出超过100斑点形成单位/微克(pfu/μg)的一病毒滴度。

所述多个数据表明，即使在温育5分钟时，在所述多个NaCl晶体涂覆的过滤器上所述病毒也严重受损。根据显微镜分析，所述多个气溶胶的干燥时间约为3分钟，因此可以推断出所述病毒在5分钟时的所述物理损伤是由于干燥诱导的盐类结晶所导致。

图18示出了一柱状图1800，其示出了从多个病原体失活过滤器中回收的所述病毒的天然荧光1804及尼罗红色荧光1806的相对强度1802。所述柱状图1800包括：对于天然荧光测试组1804为对照组、过滤器_空、过滤器_湿及所述过滤器_{湿+600微升}；以及对于尼罗红荧光测试组1806为对照组、过滤器_空、过滤器_湿及所述过滤器_{湿+600微升}。如此可见，对于所述天然荧光测试组1804，所述过滤器_{湿+600微升}显示出比所述多个柱形过滤器_空及对照组显著地更低水平的天然荧光。对于尼罗红荧光测试组1806，所述过滤器_{湿+600微升}显示出比所述多个柱形从过滤器_空及对照组中回收的所述病毒显著地更低水平的尼罗红荧光。所述多个结果表明病毒从所述过滤器_{湿+600微升}中回收的所述病毒比从过滤器_空及所述天然病毒中回收的所述病毒显著更低水平的天然荧光及尼罗红荧光。所述多个结果还表明所述过滤器_{湿+600微升}可导致多个病毒抗原蛋白的一严重的构型变化，并且不稳定化病毒包膜。

还研究了所述渗透压对所述多个病原性气溶胶的干燥期间的所述病毒稳定性的影响。与在所述过滤器_空上的所述多个气溶胶中的所述多个病毒相比，在所述过滤器_{湿+600微升}上的所述多个气溶胶中收集的所述多个病毒显示出可见的形态转化，此可归因于所述高盐/表面活性剂浓度及同时的渗透压，其不稳定化多个病毒。所述多个盐类晶体涂覆纤维的所述显著的病毒的去稳定作用可归因于增加的渗透压、静电相互作用及蒸发诱导的盐类重结晶的所述多个组合的效应。为了验证所述多个盐类晶体涂覆的过滤器的上述病毒的去稳定化作用，通过利用在所述多个包括过滤器_空、过滤器_湿、所述过滤器_{湿+600微升}及所述过滤器_{湿+1200微升}的过滤器上温育60分钟的所述病毒感染多个小鼠来进行在体内的研究，其结果如图19及20所示。

图19示出一曲线图1900，其示出多个小鼠感染在多个病原体失活过滤器上温育60分钟的所述病毒相对于感染后时间的多个体重变化1902。所述曲线图1900包括多个曲线CA/09原液、过滤器_空、过滤器_湿、过滤器_{湿+600微升}及过滤器_{湿+1200微升}。所述曲线CA/09原液示出了直接地感染所述气溶胶化CA/09病毒的多个小鼠的所述多个体重变化。所述多个曲线过滤器_空、过滤器_湿、过滤器_{湿+600微升}及过滤器_{湿+1200微升}各自示出感染了从过滤器_空、过滤器_湿、过滤器_{湿+600微升}及过滤器_{湿+1200微升}中回收的所述病毒的多个小鼠的所述多个体重变化。如此可见，所述多个曲线过滤器_湿、过滤器_{湿+600微升}及过滤器_{湿+1200微升}显示出在感染后的一增加的体重，并且在感染后第9天增加约5至10％的体重。相反，所述曲线CA/09原液揭示出在感染后的体重减少的一迅速减少，并且多个小鼠甚至在感染后6天死亡。

图20说明一柱状图2000，其示出多个小鼠感染在所述盐类晶体包覆的过滤器上温育60分钟之前及之后的CA/09病毒的多个肺病毒滴度2002。所述柱状图2000包括用于CA/09原液、过滤器_空、过滤器_湿、过滤器_{湿+600微升}及过滤器_{湿+1200微升}的多个柱形。用于CA/09原液的所述柱形示出了感染了所述气溶胶化CA/09病毒的小鼠在所述盐类晶体涂覆的过滤器上温育之前的所述肺病毒滴度，其用作一对照组。所述多个柱形过滤器_空、过滤器_湿、过滤器_{湿+600微升}及过滤器_{湿+1200微升}分别示出感染了从所述过滤器_空、所述过滤器_湿、所述过滤器_{湿+600微升}及所述过滤器_{湿+1200微升}中回收的CA/09病毒的多个小鼠的多个肺病毒滴度。如此可见，所述用于过滤器_湿、过滤器_{湿+600微升}及过滤器_{湿+1200微升}的多个柱形没有表现出可检测到的肺病毒滴度。相反，用于过滤器_空的所述柱形示出了约4.0×10⁵PFU/ml的肺病毒滴度。进一步对比，用于CA/09原液的柱形示出大于8.0×10⁵PFU/ml的肺病毒滴度。所述多个数据证明，所述多个盐类晶体涂覆的过滤器在个人保护中具有多个明显优于空的过滤器的优点，因为所述多个盐类晶体涂覆的过滤器可以通过所述盐类再结晶过程破坏吸附在其上的所述病毒。

通过研究所述渗透的病毒的体内致死感染性及在体外的过滤期间的在过滤器上收集的所述病毒的感染性来评估所述多个盐类晶体涂覆的过滤器对多个病毒气溶胶的多个亚型的广谱保护，并在图21及22中示出多个结果。

图21示出了一曲线图2100，其示出多个小鼠感染在多个病原体失活过滤器上的所述病毒的渗透剂量相对感染后时间2104的多个体重变化2102。所述曲线图2100包括用于VN/04原液、PR/34原液、过滤器_{湿+600微升}：VN/042210、及过滤器_{湿+600微升}：PR/34的多个数据曲线。所述用于VN/04原液及PR/34原液的多个数据曲线分别示出以所述致死剂量的气溶胶化VN/04及PR/34病毒来感染的多个小鼠的所述多个体重变化。用于过滤器_{湿+600微升}的所述数据曲线VN/04示出通过所述过滤器_{湿+600微升}的VN/04病毒的多个渗透剂量来感染的所述多个小鼠的体重变化。用于过滤器_{湿+600微升}：PR/34病毒示出通过所述过滤器_{湿+600微升}的PR/34病毒的多个渗透剂量来感染的多个小鼠的体重变化。如此可见，用于过滤器_{湿+600微升}的所述多个数据曲线：VN/04及过滤器_{湿+600微升}：PR/34表示没有重量减少。相反，用于VN/04原液及PR/34原液的所述多个数据曲线2208示出感染后的快速的体重减轻。

图22示出了一图表2200，其示出了在所述过滤器_空、所述过滤器_湿、所述过滤器_{湿+600微升}及所述过滤器_{湿+1200微升}上温育的气溶胶化的CA/09H1N12204、PR/34H1N1 2206及VN/04H5N1 2208的多个病毒滴度2202。如此可见，在过滤器_空上的气溶胶化CA/09H1N1 2204表现出80pfu/μg的病毒滴度，但在过滤器_湿、过滤器_{湿+600微升}及过滤器_{湿+1200微升}上的气溶胶化的CA/09H1N12204表现出几乎0个病毒滴度。类似地，在过滤器_空上的气溶胶化PR/34H1N12206具有45pfu/μg的病毒滴度，但在过滤器_湿、过滤器_{湿+600微升}及过滤器_{湿+1200微升}上的气溶胶化的PR/34H1N1 2206具有几乎0个病毒滴度。同样，在过滤器_空上的气溶胶化的VN/04H5N1 2208表现出25pfu/μg的病毒滴度，但在过滤器_湿、过滤器_{湿+600微升}及过滤器_{湿+1200微升}上的气溶胶化的VN/04H5N1 2208具有几乎0个病毒滴度。所述多个数据证明了所述多个盐类晶体涂覆的过滤器可以使多个病毒失活而不受所述多个病毒亚型影响，表明所述多个盐类晶体涂覆的过滤器可以一非特异性方式使多个病毒失活。

在多个恶劣的环境条件下测试所述盐晶体涂层的所述稳定性，并在在图23及24中示出多个结果。图23示出了一曲线图2300，其示出了多个小鼠相对于感染后时间2304的多个体重变化2302。所述曲线图2300包括用于CA/09原液、过滤器_{湿+600微升}及过滤器_{湿+600微升}的数据曲线，所述用于CA/09原液的数据曲线示出感染了所述气溶胶化的CA/09病毒的多个个小鼠的多个体重变化，作为控制组。用于过滤器_{湿+600微升}的所述数据曲线示出感染了在贮存在环境条件下的一过滤器_{湿+600微升}上温育的所述气溶胶化CA/09病毒的渗透剂量的多个小鼠的体重变化。用于过滤器_{湿+600微升}的所述数据曲线示出了多个小鼠感染了被贮存在37℃及70％相对湿度(RH)下1天的一过滤器_{湿+600微升}上温育的气溶胶化的CA/09病毒的渗透剂量的体重变化。如此可见，用于过滤器_{湿+600微升}的所述数据曲线示出了相当于用于过滤器_{湿+600微升}的数据曲线的多个体重变化，表明所述过滤器_{湿+600微升}至少在37℃及0％相对湿度(RH)下1天是稳定的。即使在温育15天后，，尽管由于重结晶导致晶粒取向发生变化仍发现所述多个盐类晶体保留在所述过滤器_{湿+600微升}上。因此，所述盐类晶体涂层的所述稳定性不会受到高温及高湿度的影响，从而消除了对于在所述多个环境条件下长期贮存及使用的所述稳定性的任何担忧。

图24示出了一曲线图2400，其示出了多个小鼠感染了在37℃及70％RH下暴露1天之前及之后的一病原体失活过滤器上的CA/09病毒的多个渗透剂量相对于感染后时间的存活率2402。所述曲线图2400包括用于CA/09原液、过滤器_{湿+600微升}及过滤器_{湿+600微升}的多个数据曲线。用于CA/09原液的所述数据曲线示出了直接感染一致死剂量的气溶胶化CA/09病毒的多个小鼠的所述存活率，作为对照组。用于过滤器_{湿+600微升}的所述数据曲线示出了感染了在贮存在环境条件下的过滤器_{湿+600微升}上的CA/09病毒的一渗透剂量的多个小鼠的所述存活率。用于过滤器_{湿+600微升}的所述数据曲线示出了感染了在已经在37℃及70％相对湿度(RH)下温育1天的过滤器_{湿+600微升}上的CA/09病毒的一渗透剂量的多个小鼠的所述存活率。如此可见，用于过滤器_{湿+600微升}的所述数据曲线表现出与用于过滤器_{湿+600微升}的所述数据曲线在感染后8天相同的100％存活率。相反，用于CA/09原液的所述数据曲线在感染后8天显示出低于20％的存活率。所述多个结果表明盐类晶体涂层即使在多个恶劣的环境条件下也能保证保护，使得可以开发长期稳定的、多用途的空气传播的病原体否定系统。

图25示出了一种用于制造一病原体失活过滤材料及一多层结构的方法的一实施例的一流程图。所述方法2500用于以多个盐类晶体或一个或多个盐类晶体涂覆层来涂覆或浸渍一支撑构件(例如：网格、纤维、织物(编织或非织编造)、涂层、多孔膜、过滤材料、在一空气过滤器中的一现有的层等)。在一个实施例中，所述方法2500用于以一个或多个类型的盐类晶体来涂覆多个纤维材料的整个外表面。

在步骤2502中，以一盐类涂覆溶液涂覆一支撑构件以获得一涂覆的支撑构件，所述支撑构件可以是疏水性或亲水性。在一个实施例中，所述支撑构件为一非编织的纺粘或熔喷的聚丙烯(PP)织物。在一个实施例中，所述支撑构件为一多孔膜。

所述盐类涂覆溶液包括有机或无机盐(及/或其离子)。在一个实施例中，所述盐类涂覆溶液还可包含一添加剂。在一个实施例中，所述盐类涂覆溶液可进一步包括一表面活性剂。若所述支撑构件的所述涂层表面为亲水性，则所述方法的一个实施例使用一个不含表面活性剂的盐类涂覆溶液。在另一个实施例中，所述方法使用一个含有非常少量表面活性剂的盐类涂覆溶液。若所述支撑构件的所述涂层表面为疏水性，则所述方法的一个实施例使用含有一表面活性剂的一盐类涂覆溶液。所述盐类涂覆溶液中的所述盐类浓度可以是本说明书中所述的多个盐类浓度，但不一定仅限于在本说明书中所述的多个盐类浓度。可以调节所述盐类的所述浓度以使连续的盐类晶体涂层或不连续的纳米/微盐类晶体设置在所述支撑构件的所述外表面上以及控制所得的盐类晶体涂层的一厚度或晶体尺寸。

在步骤2504中，将所述盐类涂覆的支撑构件干燥，以获得涂覆或浸渍有多个盐类晶体的一干燥的过滤器。所述干燥可以在室温或低于所述支撑构件的熔化温度的一高温下进行。在所述干燥过程结束时生产出所述病原体失活过滤材料。

在可选的步骤2506中，将所述病原体失活过滤材料安装在一多层结构或一空气过滤装置(例如：口罩、呼吸防护具、车厢空气净化器、建筑物的强制空气过滤器等。)

图26示出了一种用于制造一病原体失活过滤材料的一制造过程2600的一具体实施方案，所述过程2600以多个部分或多个步骤来描述，在图26中标记为A、B、C、D、E、F、G及H。并非所有的所述多个部分都是完成所述制造过程2600所必需的，并且所述多个部分是可以重复的。通常地，所述过程2600从步骤A开始；然后可选地可以执行步骤B；接下来是步骤C或D(若采取步骤C，则可以在步骤C之后进行步骤D)；然后可以接下来采取步骤E、F或G中的任何一个；然后进行步骤H，得到具有一盐类涂层的所述完成的病原体失活过滤材料。下面详细描述所述多个步骤A、B、C、D、E、F、G及H中的每一个。

步骤A：以一空的过滤材料或支撑构件(即未涂覆盐类)开始。

步骤B：作为一选择，可以在所述空的过滤材料上进行等离子体处理过程(辉光放电处理)，所述过程增加了表面亲水性。低压的等离子体可用于改变多个过滤器的所述表面，所述等离子体可包括但不限于：空气、N₂、Ar、O₂等。在一些实施例中，所述等离子体处理允许消除或减少表面活性剂的所述使用。

步骤C：从所述过滤材料或支撑构件中去除多个气泡。在一个实施例中，此可以通过一预润湿步骤来实现，其中通过在一盐类涂覆溶液中浸泡过夜而将多个气泡从所述支撑构件中去除。在另一个实施例中，通过使用一个具有一平坦的表面或刀片的装置轻轻地平滑所述支撑构件的多个表面，机械地去除所述多个气窝(多个气泡)。

步骤D：作为一可选的步骤，可以通过喷洒一盐类制剂或施加所述盐类制剂的多个液滴，将多个盐类制剂直接施加在所述支撑构件的表面(或过滤材料的表面)。所述涂层溶液的液滴尺寸可以是100奈米至1毫米。

步骤E、F、G：多个预湿或喷涂的过滤器可在多个环境条件下或在多个升高的温度(低于多个过滤材料的熔化温度)下在一封底容器(E)中、在一网底容器中(F)或在具有开放的顶部及底部(G)的一保持架上干燥，以在多个过滤器上形成所述盐类晶体涂层。多个不同的容器、多个干燥方法及多个条件可以被用来控制所述盐类结晶行为，并且在多个过滤器上具有一均匀的盐类涂层。在一封闭底部容器中干燥的情况下，可以在具有多个不同的体积的一盐类涂层制剂的存在下干燥多个预湿过滤器。所述方法的所述优点在于，若需要，可以在所述过滤器的干燥期间将一额外的盐水溶液添加到所述容器中，此又增加了被涂覆在所述支撑构件上的盐类的所述用量。

在所述干燥步骤期间，所述过滤容器可以位于一摇晃或摇动或一旋转平台上，以在所述支撑构件上诱导均匀的盐类晶体的形成。在一个实施例中，所述容器也可以是静止的而不会受到运动，从而所述预湿或喷涂的支撑构件将会在所述容器的平底上干燥。

在步骤G中，所述过滤器可以放置在一保持架中(如下所述并在图27至28中示出)可装载到一过滤器保持架，并在干燥期间旋转。

在一个实施例中，一预湿或喷涂的支撑构件可在一环境条件下或在低于所述支撑构件的所述熔融温度的一高温下干燥，以获得所述干燥的过滤器。

步骤H：实现一盐类涂覆的过滤材料。然而，所述产品可以进一步暴露于步骤D(喷涂过程)，以在所述多个现成的盐类涂覆的过滤器上形成另一层盐类晶体(具有相同的盐类或不同的盐类)。

图27示出了根据一个实施例的一种用于执行所述干燥步骤(图26中的G)的一装置2700的一示意图。此外，图28示出了在图27中所示的一过滤器保持架2702的一俯视图。所述装置2700是一个具有一马达的旋转器，所述马达具有用于连接到一保持架2702的一连接部分2704。所述保持架2702具有一开于的顶部及一开放的底部，并且多个内侧表面2706被配置为保持多个盐类涂覆的过滤材料2708。当操作时，所述装置2700围绕一轴线2710旋转所述保持架2702，以在所述过滤器(或在所述支撑构件)上形成均匀的盐类晶体的形成。与一容器的一完全封闭的底部相比，所述开放的顶部及开放的底部可以提高干燥速率。由于所述保持架的顶部及底部皆是开放的，所述预湿或喷涂的支撑构件直接暴露在空气中，并且此可以加速所述干燥过程。在一个实施例中，所述过滤器保持架2702被配置为使来自于所述过滤器的水分蒸发最大化。

预期可以使用多个不同的容器、保持器、干燥方法及条件来控制所述预润湿或喷涂的支撑构件中的所述盐类的结晶行为(即晶体尺寸、取向、形态等)，以实现在所述支撑构件上形成一均匀的盐类晶体涂层。

在一些实施例中，所述涂覆有多个盐类晶体的所述干燥的过滤器被直接用作一病原体失活过滤器。在一些实施例中，将所述涂覆有多个盐类晶体的所述干燥过滤器置于一个或多个多孔涂层或多个膜体上，以获得一病原体失活过滤器。在一个实施例中，通过将涂覆有多个盐类晶体的所述干燥过滤器夹在至少两个疏水性涂层或膜体之间来获得一病原体失活过滤器。

图29示出了一手部消毒装置2900的一示意图，示出了沉积在多个手部的多个病原体的失活。所述手部消毒装置2900(例如：一布料)在一纤维表面上具有一盐类涂层，如所述增强图像2902中所示。所述盐类涂层在暴露于吸附在具有多个高湿度条件下的所述手部表面上的多个病原体时溶解，并在干燥期间重结晶，破坏所述多个病原体。同时，所述盐类涂层的溶解增加了渗透压及静电相互作用，导致多个病原体的进一步的不稳定化。因此，如在多个增强的图像2904、2906中所示，所述手部消毒装置2900使一用户手上的多个病原体(例如：细菌，病毒等)去活化。在一些实施例中，在所述装置2900的所述纤维表面上花费的所述盐类可以通过与以被涂覆在所述手部消毒装置2900上的所述盐类涂层的静电相互作用而与所述病原体接触时，诱导多个抗原的变性及/或多个脂质包膜的破坏而使被吸附在一干燥的手部表面上的多个病原体失活。

在另一个实施例中，所述盐类涂层织物可用作多个消毒织物产品，包括：用于个人感染控制措施的一手部消毒装置、去污衣物、抗菌擦拭物、头罩、长袍、围裙、靴子及手套。

预期在多个高湿度环境中的多个病原性气溶胶及多个病原体主要通过盐类重结晶而失活。然而，通过静电相互作用与所述盐类表面直接相互作用，可以使被吸附在干燥的表面或在多个干燥环境中的多个病原体失活。

本说明书中使用的术语旨在描述多个具体的实施例，并非旨在用以限制。使用术语“一(a)”、“一(an)”、“所述(the)”及其复数形式来描述组件、组分、成分或步骤，并不旨在排除其他组件、组分、成分或步骤。当术语“包括(comprises)”或“包括(comprising)”在本说明书中使用时，意指所陈述的组件、组分、成分或步骤的存在，但不排除或排除存在或添加一个或多个其他组件、组分、成分或步骤。

以下列出了本说明书中公开的多个实施例的各个方面。应当理解，所述多个方面中的任何方面可以与所述多个方面中的任何其他的方面组合。

方面1：一种用于使一病原性气溶胶失活的材料，所述材料包括：

一支撑纤维层；及

一盐类晶体，设置在所述支撑纤维层上。

方面2：如方面1所述的材料，其中所述盐类晶体包括一无机盐。

方面3：如方面1所述的材料，其中所述盐类晶体包括钠、钾、氯化物、镁、硫酸盐、铵盐、磷酸盐、谷氨酸盐、酒石酸盐及其离子中的一个或多个。

方面4：如方面1至3所述的材料，其中所述盐类晶体包括一有机盐。

方面5：如方面4所述的材料，其中所述有机盐包括磷酸盐、谷氨酸盐、酒石酸盐及它们的离子中的一种或多种。

方面6：如方面1至5所述的材料，其中所述盐类晶体为一个完全覆盖所述支撑纤维层的涂层。

方面7：如方面1至6所述的材料，其中所述支撑纤维层包括一疏水性材料。

方面8：如方面1至7所述的材料，其中所述支撑纤维层包括一亲水性材料。

方面9：一种空气过滤装置，包括如方面1至8中所述的材料的任一个或多个。

方面10：如方面9所述的空气过滤装置，所述空气过滤装置被配置为作为一个口罩，所述口罩被穿戴以覆盖一佩戴者的鼻子及嘴巴。

方面11：如方面9所述的空气过滤装置，所述空气过滤装置被配置作为一乘坐厢空气过滤装置、一炉体空气过滤装置或一空调过滤装置。

方面12：如方面9所述的空气过滤装置，所述空气过滤装置被配置作为一呼吸防护具装置。

方面13：一种用于制造如方面1至8所述的材料的方法，所述方法包括：

以一盐类涂覆溶液涂覆所述支撑纤维层，以得到一个盐类涂覆的纤维层；及

干燥所述盐类涂覆的纤维层，

其中所述盐类涂覆溶液包括盐类、表面活性剂、添加剂及赋形剂中的一个或多个。

方面14：如方面13所述的方法，其中所述盐类涂覆溶液不包含一表面活性剂。

方面15：如方面13及14所述的方法，其中所述盐类涂覆溶液不包含一添加剂。

方面16：如方面13至15所述的方法，其中所述盐类涂覆溶液不包含一赋形剂。

方面17：如方面13至16所述的方法，其中所述涂覆的步骤包括：以所述盐类涂覆溶液喷涂所述支撑纤维层。

方面18：一种用于使一病原性气溶胶失活的方法，所述方法包括：

将一病原性气溶胶吸附到如方面1至8所述的空气过滤材料上；

将所述空气过滤材料上的所述盐类溶解到所述病原性气溶胶，导致水分从所述病原性气溶胶中蒸发；及

使溶解在所述病原性气溶胶中的所述盐类重结晶，并使所述病原体失活。

方面19：一种用于使病原性气溶胶失活的卫生织物装置，所述卫生织物装置包括：

一支撑纤维层；及

一盐类晶体，设置在所述支撑纤维层上。

方面20：如方面19所述的卫生织物装置，其中所述盐类晶体包括一无机盐。

方面21：如方面20所述的卫生织物装置，其中所述盐类晶体包括钠、钾、氯化物、镁、硫酸盐、铵盐、磷酸盐、谷氨酸盐、酒石酸盐及其离子中的一个或多个。

方面22：如方面19至21的卫生织物装置，其中所述盐类晶体包括一有机盐。

方面23：如方面22所述的卫生织物装置，其中所述有机盐包括磷酸盐、谷氨酸盐、酒石酸盐及它们的离子中的一种或多种。

方面24：如方面19至23的卫生织物装置，其中所述盐类晶体为一个完全覆盖所述支撑纤维层的涂层。

方面25：如方面19至24的卫生织物装置，其中所述支撑纤维层包括一疏水性材料。

方面26：如方面19至25的卫生织物装置，其中所述支撑纤维层包括一亲水性材料。

方面26：一种用于制造如方面19至26所述的卫生织物装置的方法，所述方法包括：

干燥所述盐类涂覆的纤维层，

方面27：如方面26的方法，其中所述盐类涂覆溶液不包含一表面活性剂。

方面28：如方面26及27的方法，其中所述盐类涂覆溶液不包含一添加剂。

方面29：如方面26至28的方法，其中所述盐类涂覆溶液不包含一赋形剂。

方面30：一种灭活气溶胶病原体的方法，包括：

将一病原性气溶胶吸附到如方面19至26所述的卫生织物装置上；

将所述卫生织物装置上的所述盐类溶解到所述病原性气溶胶，导致水分从所述病原性气溶胶中蒸发；及

Claims

1.一种用于使一病原性气溶胶失活的材料，其特征在于：所述材料包括：

一支撑纤维层；及

一盐类晶体，设置在所述支撑纤维层上。

2.根据权利要求1所述的材料，其特征在于：所述盐类晶体包括钠、钾、氯化物、镁、硫酸盐、铵盐、磷酸盐、谷氨酸盐、酒石酸盐及其离子中的一个或多个。

3.根据权利要求1所述的材料，其特征在于：所述盐类晶体为一涂层，所述涂层部分或完全覆盖所述支撑纤维层。

4.根据权利要求1所述的材料，其特征在于：所述支撑纤维层包括一疏水性材料。

5.根据权利要求1所述的材料，其特征在于：所述支撑纤维层包括一亲水性材料。

6.根据权利要求1所述的材料，其特征在于：所述盐类晶体被配置为吸收一病原性气溶胶，所述病原性气溶胶包括到达权利要求1的所述空气过滤材料上的所述病原体。

7.根据权利要求6所述的材料，其特征在于：所述盐类晶体被配置为在与所述病原性气溶胶接触时溶解，从而导致水分从所述病原性气溶胶中蒸发。

8.根据权利要求7所述的材料，其特征在于：所述盐类晶体还被配置为使由所述病原性气溶胶所溶解的所述盐类重结晶，并且使来自于所述病原性气溶胶的多个病原体失活。

9.一种空气过滤装置，其特征在于：所述空气过滤装置包括如权利要求1所述的材料。

10.根据权利要求9所述的空气过滤装置，其特征在于：所述空气过滤装置被配置作为一个口罩，所述口罩被穿戴以覆盖一佩戴者的鼻子及嘴巴。

11.根据权利要求9所述的空气过滤装置，其特征在于：所述空气过滤装置被配置作为一呼吸防护具装置。

12.根据权利要求9所述的空气过滤装置，其特征在于：所述空气过滤装置被配置作为一乘坐厢空气过滤装置、一炉体空气过滤装置或一空调过滤装置。

13.一种卫生装置，其特征在于：所述卫生装置包括如权利要求1所述的材料。

14.根据权利要求13所述的卫生装置，其特征在于：所述卫生装置被配置作为一消毒织物装置。

15.一种去污衣物，其特征在于：所述去污衣物包括如权利要求1所述的材料。

16.一种用于制造如权利要求1所述的材料的方法，其特征在于：所述方法包括步骤：

干燥所述盐类涂覆的纤维层，

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于：所述涂覆的步骤包括：以所述盐类涂覆溶液喷涂所述支撑纤维层。