Most chemical warfare agents partition rapidly into stratum corneum (SC) and subsequently slowly diffuse through -- or are retained in the membrane. Since chemicals can interact with SC components during the process, skin decontamination poses a challenging yet important problem. To address these issues, we have developed a new method in combination with wet and dry decon technologies with new materials for emergency or delayed contamination scenarios. An in vitro human skin diffusion system was employed to model various dermal exposures of radiolabeled chemical warfare simulants, followed by surface decontamination with metal organic frameworks (MOFs), super-absorbent polymers (SAP), and/or dermal decontamination gel (DDGel). All samples measured for radioactive recovery and acetylcholinesterase activity to ascertain relative decon efficacy. Results demonstrated powerful water absorption of SAP, strong catalysis of UiO-66 MOF, and decon enhancement of pre-wetting surface contaminants. SAP had no interfering interactions with MOF yet provided additional benefits as porosity and reactivity that allowed for fast liquidized chemical transportation, absorption, and degeneration. We then designed a cotton-based SAP/MOF patch that worked cooperatively in decontamination and detoxification. Together with pre-wet, SAP/MOF wipe, and DDGel applications, maximum effect was observed in early and/or extended dermal exposure, and no "wash-in" effect occurred.

中文翻译：

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超吸水聚合物（SAP）和金属有机骨架（MOF）擦拭夹心贴片对体外人体皮肤去污解毒的影响

大多数化学战剂会迅速进入角质层 (SC)，然后慢慢扩散通过——或保留在膜中。由于化学品在此过程中会与 SC 成分相互作用，因此皮肤去污是一个具有挑战性但又很重要的问题。为了解决这些问题，我们开发了一种新方法，结合湿法和干法去污技术以及用于紧急或延迟污染情况的新材料。体外人体皮肤扩散系统被用来模拟放射性标记化学战模拟物的各种皮肤暴露，然后用金属有机框架 (MOF)、高吸水性聚合物 (SAP) 和/或皮肤去污凝胶 (DDGel) 进行表面去污。测量所有样品的放射性回收率和乙酰胆碱酯酶活性以确定相对去核功效。结果表明 SAP 具有强大的吸水能力，UiO-66 MOF 的催化作用很强，预润湿表面污染物的去污能力增强。SAP 与 MOF 没有干扰相互作用，但提供了额外的好处，如孔隙率和反应性，允许快速液态化学品运输、吸收和退化。然后，我们设计了一种基于棉花的 SAP/MOF 贴片，可在去污和解毒方面协同工作。与预湿、SAP/MOF 擦拭和 DDGel 应用一起，在早期和/或延长的皮肤暴露中观察到最大效果，并且没有发生“洗入”效应。SAP 与 MOF 没有干扰相互作用，但提供了额外的好处，如孔隙率和反应性，允许快速液态化学品运输、吸收和退化。然后，我们设计了一种基于棉花的 SAP/MOF 贴片，可在去污和解毒方面协同工作。与预湿、SAP/MOF 擦拭和 DDGel 应用一起，在早期和/或延长的皮肤暴露中观察到最大效果，并且没有发生“洗入”效应。SAP 与 MOF 没有干扰相互作用，但提供了额外的好处，如孔隙率和反应性，允许快速液态化学品运输、吸收和退化。然后，我们设计了一种基于棉花的 SAP/MOF 贴片，可在去污和解毒方面协同工作。与预湿、SAP/MOF 擦拭和 DDGel 应用一起，在早期和/或延长的皮肤暴露中观察到最大效果，并且没有发生“洗入”效应。