這幾天看到很多關於口罩及消毒的轉寄文章，我想就filtration  (過濾) 以及sterilization (殺菌) 的觀點來說明一些事：

有關N95口罩

1.             N95是指對不含油氣的氣溶膠 (就是氣相混合物) 中的微小顆粒，過濾效率可達到95 %。不過和所有其他的濾材一樣，當N95中的所有孔隙都被微粒塞住之時，N95本身就成為連氣體都很難透的一道屏障，此時呼吸的氣流自然會從口罩與臉部的孔隙進入，就失去過濾的效果了。理論上在一般的空氣中 (落塵量每秒數千以上)，連續佩帶正常呼吸，N95應該是8小時後就會被塞滿，無法通過足量的氣體，也就是不能用了。

如果所處的地點空氣較乾淨 (落塵量每秒數十至數百)，那N95應該可以撐到12小時以上。如果是P2防護等級以上的正壓OR負壓隔離空間，那N95可以撐更久，可是大概也不可能超過2天。因為人本身呼出的氣息中particle也不少。

N95被塞滿之後，不可能以任何高溫OR高壓OR噴灑消毒劑的方式再生。因為就算把N95上的細菌和病毒都殺死了，可是他的過濾孔隙還是已經被塞住了，所以不再具有阻絕微粒的效果。

對於一線醫護人員，N95用完之後就要丟棄。但是一般民眾有之前用過的 N95，還是可以高溫乾熱處理後再使用。雖然不能阻絕微粒，但當做一般口罩可是綽綽有餘。

到底N95可以使用多久，最近眾說紛紜。甚至有人說N95通常無使用期限。N,P,R三種口罩的標準是由NIOSH（美國職業安全衛生研究所）訂定的。網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.

這篇文章就是我所謂8小時使用期限的根據。大家應該注意到，其實關鍵是在於「hygiene」和「dirty workspace」的定義。關於hygiene的部分，醫生應該比較了解，我並不是很清楚，所以就不多說了。至於dirty workspace，我想，200mg loading 是個關鍵，不過一般情況下要去測定這件事還滿難的。根據風險成本的概念，我寧可認定，一般沒有特殊防護或空調的空間，都算是dirty workspace。

 我推算的使用時間，是以N95還能保持通暢呼吸，並且有95%過濾效果去推算的。我覺得有一個觀念很重要：N95之所以是N95，是因為可以保證95%的過濾效率。一但濾材本身的過濾效果降低，或是造成太大的breathing resistance，以致於使用者無法保持口罩與臉部的貼合，那N95也就不是N95了。我不大清楚所謂的「通常無使用期限」的立論基礎，我在想，這些論點或實驗在進行的時候，可能只考慮到口罩阻隔性，忘了考慮口罩還必須有一定的空氣流通性。N95當然可以幾近無限期的不讓微粒通過，不過同時氣體通過量也會降低。我之所以會說8小時，是因為在這個期限下，N95應該還可以保持相當的空氣流通性。那是不是8小時候就失效呢？當然不是，只是恐怕使用者會因為覺得呼吸不順，就把口罩邊緣掀開一些。那N95的過濾效率大概就會成為95%*50% = 45%，因為大概一半左右的空氣會從邊緣進入。

那有辦法延長N95的使用時間嗎？有，利用pre-filter的概念。N95對於大小顆粒都有阻絕效果，但是如果N95的孔隙大部分都拿來阻擋一般口罩就可以阻擋的大顆粒，實在可惜。所以在N95之前加上一個比較普通的口罩，例如外科用紙口罩或活性碳紙口罩，當作pre-filter，先把比較大的顆粒濾掉，可以大幅提升N95的使用時間。 pre-filter換的越勤，N95就可以撐的更久。理論上有活性碳夾層的紙口罩會比一般的紙口罩效果來的好。  

有關奈米顆粒滅菌口罩

所謂的奈米顆粒滅菌口罩，應該指的是加入TiO2光觸媒的口罩。價格可是貴的很呢。某種特定晶型的TiO2微顆粒，會在有光照的青況下殺死其周圍的細菌。利用這種特性所製造的一些產品，例如消毒劑，口罩，免擦洗玻璃等，都已經有商品問世。

可是，這種奈米顆粒的殺菌效率事實上並不高，遠遠不如次氯酸鈉 (漂白水主成分)，70%酒精OR異丙醇溶液。 因為以我們呼吸的速率來說，TiO2根本來不及殺菌，而且TiO2的測試大部分都是針對細菌，對於病毒並沒有很明確的數據支持他的作用。所以依造效率及金錢的觀點，這種產品可以不用考慮。  

有關甲殼質抗菌口罩

最近有所謂的甲殼質 (chitosan) 抗菌口罩及甲殼質抗菌噴劑，賣的也不便宜。我看到這個商品廣告時很訝異，我博士班搞了4年的chitosan，從來都沒聽說過chitosan有這麼神奇的效果。

第一，chitosan的抗菌性是指細菌在其表面上不容易繁殖，並不是chitosan可以滅菌。

第二，chitosan很難溶於水，溶於醋酸後黏度很高，我實在很懷疑那些噴劑到底是什麼成分。

第三，有些產品標榜chitosan的生物分解性。不要被騙了，chitosan的生物可分解性 (biodegradable)是指chitosan可被生物體分解，不是chitosan去分解別人。所以，看到這種產品，千萬不要花大錢去買。也要通知其他人別被騙。  

有關漂白水與酒精的消毒效果

所謂漂白水的殺菌效果，其實是指次氯酸鈉的滅菌效果。市面上有一種可以漂白花色衣物的漂白水，主成分不是次氯酸納，而是過氧化氫(雙氧水)，這種漂白水是沒用的，不要買錯了。

基本上，我們在做細胞培養時的滅菌劑有三種：次氯酸鈉 (漂白水主成分)，70%酒精OR異丙醇溶液，對器具的滅菌方法有紫外線照射及autoclave(高壓蒸氣滅菌釜)，有時也會用熱風循環烘箱以１００度烘乾２－３小時作為初步滅菌。所以居家滅菌用漂白水和70%酒精綽綽有餘了。

我個人比較推薦70%酒精，因為可以直接噴在各種地方，包括人體皮膚，乾了就沒什麼殘留，而且滅菌效果很好。不過少數人對酒精過敏，或是有人擔心皮膚變的粗糙，那就沒辦法了。不過酒精的皮膚過敏症狀通常是微紅或起疹子，而且持續時間不久，應該是可以忍受的。漂白水不適合直接拿來對皮膚使用，次氯酸納毒性及刺激性不低。

至於用過的口罩，我想，用吹風機吹跟曬太陽其實效果不會太大。紙口罩如要重複使用，可以用70%酒精浸潤後風乾。至於所謂的用電鍋乾蒸，理論上可行，事實上.......效果還是不大，除非你能連續蒸他1-2小時，所以也不大可行。更何況，你還敢用那個電鍋煮飯嗎？紙口罩如果供應充裕，應該要常常更換。

精油可以滅菌的效果我不是很有研究。不過以精油的價格來說，我覺得去買藥用酒精稀釋比較實際。一瓶500 cc的95%藥用酒精大概65-75元，加入三分之一體積的水(165cc左右)就是70%酒精。大概就是一瓶藥用酒精加上1瓶半養樂多的水。簡單的算法，就是3份酒精加1份水。