这几天看到很多关于口罩及消毒的转寄文章，我想就filtration  (过滤) 以及sterilization (杀菌) 的观点来说明一些事：

有关N95口罩

1.             N95是指对不含油气的气溶胶 (就是气相混合物) 中的微小颗粒，过滤效率可达到95 %。不过和所有其它的滤材一样，当N95中的所有孔隙都被微粒塞住之时，N95本身就成为连气体都很难透的一道屏障，此时呼吸的气流自然会从口罩与脸部的孔隙进入，就失去过滤的效果了。理论上在一般的空气中 (落尘量每秒数千以上)，连续佩带正常呼吸，N95应该是8小时后就会被塞满，无法通过足量的气体，也就是不能用了。

如果所处的地点空气较干净 (落尘量每秒数十至数百)，那N95应该可以撑到12小时以上。如果是P2防护等级以上的正压OR负压隔离空间，那N95可以撑更久，可是大概也不可能超过2天。因为人本身呼出的气息中particle也不少。

N95被塞满之后，不可能以任何高温OR高压OR喷洒消毒剂的方式再生。因为就算把N95上的细菌和病毒都杀死了，可是他的过滤孔隙还是已经被塞住了，所以不再具有阻绝微粒的效果。

对于一线医护人员，N95用完之后就要丢弃。但是一般民众有之前用过的 N95，还是可以高温干热处理后再使用。虽然不能阻绝微粒，但当做一般口罩可是绰绰有余。

到底N95可以使用多久，最近众说纷纭。甚至有人说N95通常无使用期限。N,P,R三种口罩的标准是由NIOSH（美国职业安全卫生研究所）订定的。网站上的使用限制原文如下：

The current NIOSH service-time-limit recommendations for nonpowered particulate filter respirators are that filter elements should be replaced at the following frequencies:

All filters. The service life of all filters is limited by considerations of hygiene, damage, and breathing resistance. All filters should be replaced whenever they are damaged, soiled, or causing noticeably increased breathing resistance.

N-series filters generally should be used and reused subject only to considerations of hygiene, damage, and increased breathing resistance. However, for dirty workplaces that could result in high filter loading (i.e., 200 mg), service time for N-series filters should only be extended beyond 8 hours of use (continuous or intermittent) by performing an evaluation in specific workplace settings that demonstrates: (a) that extended use will not degrade the filter efficiency below the efficiency level specified in Part 84, or (b) that the total mass loading of the filter(s) is less than 200 mg. These determinations would need to be repeated whenever conditions change or modifications are made to processes that could change the type of particulate generated in the user's facility.

R-series filters should be used only for a single shift (or for 8 hours of continuous or intermittent use) when oil is present. However, service time for the R-series filters can be extended using the same two methods described above for N-series filters. These determinations would need to be repeated whenever conditions change or modifications are made to processes that could change the type of particulate generated in the user's facility.

P-series filters should be used and reused in accordance with the manufacturer's time-use limitation recommendations when oil aerosols are present. P-series filters should be used and reused subject only to considerations of hygiene, damage, and increased breathing resistance if oil aerosols are not present.

这篇文章就是我所谓8小时使用期限的根据。大家应该注意到，其实关键是在于「hygiene」和「dirty workspace」的定义。关于hygiene的部分，医生应该比较了解，我并不是很清楚，所以就不多说了。至于dirty workspace，我想，200mg loading 是个关键，不过一般情况下要去测定这件事还满难的。根据风险成本的概念，我宁可认定，一般没有特殊防护或空调的空间，都算是dirty workspace。

 我推算的使用时间，是以N95还能保持通畅呼吸，并且有95%过滤效果去推算的。我觉得有一个观念很重要：N95之所以是N95，是因为可以保证95%的过滤效率。一但滤材本身的过滤效果降低，或是造成太大的breathing resistance，以致于使用者无法保持口罩与脸部的贴合，那N95也就不是N95了。我不大清楚所谓的「通常无使用期限」的立论基础，我在想，这些论点或实验在进行的时候，可能只考虑到口罩阻隔性，忘了考虑口罩还必须有一定的空气流通性。N95当然可以几近无限期的不让微粒通过，不过同时气体通过量也会降低。我之所以会说8小时，是因为在这个期限下，N95应该还可以保持相当的空气流通性。那是不是8小时候就失效呢？当然不是，只是恐怕使用者会因为觉得呼吸不顺，就把口罩边缘掀开一些。那N95的过滤效率大概就会成为95%*50% = 45%，因为大概一半左右的空气会从边缘进入。

那有办法延长N95的使用时间吗？有，利用pre-filter的概念。N95对于大小颗粒都有阻绝效果，但是如果N95的孔隙大部分都拿来阻挡一般口罩就可以阻挡的大颗粒，实在可惜。所以在N95之前加上一个比较普通的口罩，例如外科用纸口罩或活性碳纸口罩，当作pre-filter，先把比较大的颗粒滤掉，可以大幅提升N95的使用时间。 pre-filter换的越勤，N95就可以撑的更久。理论上有活性碳夹层的纸口罩会比一般的纸口罩效果来的好。  

有关奈米颗粒灭菌口罩

所谓的奈米颗粒灭菌口罩，应该指的是加入TiO2光触媒的口罩。价格可是贵的很呢。某种特定晶型的TiO2微颗粒，会在有光照的青况下杀死其周围的细菌。利用这种特性所制造的一些产品，例如消毒剂，口罩，免擦洗玻璃等，都已经有商品问世。

可是，这种奈米颗粒的杀菌效率事实上并不高，远远不如次氯酸钠 (漂白水主成分)，70%酒精OR异丙醇溶液。 因为以我们呼吸的速率来说，TiO2根本来不及杀菌，而且TiO2的测试大部分都是针对细菌，对于病毒并没有很明确的数据支持他的作用。所以依造效率及金钱的观点，这种产品可以不用考虑。  

有关甲壳质抗菌口罩

最近有所谓的甲壳质 (chitosan) 抗菌口罩及甲壳质抗菌喷剂，卖的也不便宜。我看到这个商品广告时很讶异，我博士班搞了4年的chitosan，从来都没听说过chitosan有这么神奇的效果。

第一，chitosan的抗菌性是指细菌在其表面上不容易繁殖，并不是chitosan可以灭菌。

第二，chitosan很难溶于水，溶于醋酸后黏度很高，我实在很怀疑那些喷剂到底是什么成分。

第三，有些产品标榜chitosan的生物分解性。不要被骗了，chitosan的生物可分解性 (biodegradable)是指chitosan可被生物体分解，不是chitosan去分解别人。所以，看到这种产品，千万不要花大钱去买。也要通知其它人别被骗。  

有关漂白水与酒精的消毒效果

所谓漂白水的杀菌效果，其实是指次氯酸钠的灭菌效果。市面上有一种可以漂白花色衣物的漂白水，主成分不是次氯酸纳，而是过氧化氢(双氧水)，这种漂白水是没用的，不要买错了。

基本上，我们在做细胞培养时的灭菌剂有三种：次氯酸钠 (漂白水主成分)，70%酒精OR异丙醇溶液，对器具的灭菌方法有紫外线照射及autoclave(高压蒸气灭菌釜)，有时也会用热风循环烘箱以１００度烘干２－３小时作为初步灭菌。所以居家灭菌用漂白水和70%酒精绰绰有余了。

我个人比较推荐70%酒精，因为可以直接喷在各种地方，包括人体皮肤，干了就没什么残留，而且灭菌效果很好。不过少数人对酒精过敏，或是有人担心皮肤变的粗糙，那就没办法了。不过酒精的皮肤过敏症状通常是微红或起疹子，而且持续时间不久，应该是可以忍受的。漂白水不适合直接拿来对皮肤使用，次氯酸纳毒性及刺激性不低。

至于用过的口罩，我想，用吹风机吹跟晒太阳其实效果不会太大。纸口罩如要重复使用，可以用70%酒精浸润后风干。至于所谓的用电饭锅干蒸，理论上可行，事实上.......效果还是不大，除非你能连续蒸他1-2小时，所以也不大可行。更何况，你还敢用那个电饭锅煮饭吗？纸口罩如果供应充裕，应该要常常更换。

精油可以灭菌的效果我不是很有研究。不过以精油的价格来说，我觉得去买药用酒精稀释比较实际。一瓶500 cc的95%药用酒精大概65-75元，加入三分之一体积的水(165cc左右)就是70%酒精。大概就是一瓶药用酒精加上1瓶半养乐多的水。简单的算法，就是3份酒精加1份水。