Преносим апарат за вземане на проби от въздух за количествено определяне и откриване на аерозоли SARS-CoV-2 в лаборатории

Преносим апарат за вземане на проби от въздух за количествено определяне и откриване на аерозоли SARS-CoV-2 в лаборатории

В скорошно проучване, публикувано в bioRxiv *Изследователи от Обединеното кралство са оценили захранван с батерии преносим въздушен пробовземач, който може да възстанови коронавирус 2 на тежък остър респираторен синдром (SARS-CoV-2), аерозолиран в лаборатория с помощта на тест за плака.

проучване: Оптимизиран метод за възстановяване и количествено определяне на лабораторно генерирани аерозоли SARS-CoV-2 с помощта на анализ на плака. Кредит за изображение: ktsdesign / Shutterstock

*Важна ЗАБЕЛЕЖКА:bioRxiv публикува предварителни научни доклади, които не са рецензирани и следователно не трябва да се считат за убедителни, предназначени да насочват клиничната практика/поведение, свързано със здравето, или да се третират като установена информация.

фон

Изследователите продължават да обсъждат възприемания риск от аерозолиране на жизнеспособна SARS-CoV-2 рибонуклеинова киселина (РНК) от появата й в края на 2019 г. При липсата на надеждни данни за изолиране на вируса, ретроспективен анализ на събитията на свръхразпространение е единственият начин да се вярва, че този вирус се предава чрез аерозоли. Например въздухът в болничните стаи може да има аерозолен SARS-CoV-2. Проучванията обаче не са показали възстановяване и количествено определяне на аерозолен SARS-CoV-2 с инфекциозен потенциал.

Остана експериментално предизвикателство да се разработи надежден метод за откриване на SARS-CoV-2 от въздуха. Цитопатичните тестове разкриват наличието на инфекциозни вируси; Резултатите ви обаче са субективни. Те често разчитат на експертизата на техници, за да открият промени в клетъчната морфология, дължащи се на заразяване с вируси. Това прави анализите на плаката златен стандарт за количествено определяне на инфекциозни вируси. Броят на отделните плаки в клетъчната култура показва титъра на вируса на инокулума в анализите на плаките.

Относно изследването

В настоящото проучване изследователите първо пулверизират SARS-CoV-2 (Делта вариант) при изходна концентрация от 1,4 x 105 образуващи плака единици (PFU)/mL в шкаф за микробиологична безопасност клас II (MBSC), използвайки пулверизатор с модул за пулверизиране на bluestone (BLAM).

За всяко условие на изследване те генерират аерозоли със скорост от 18 литра в минута (L/min) в продължение на четири минути. Летище MD8 с желатинови мембрани възстанови РНК на SARS-CoV-2 със скорост 30 L/минута (общо 50 литра). Методът се основава на механично движение на мембраната и добавяне на химикали.

Екипът тества множество променливи по време на разработването на протокола на изследването. Те също така проведоха три биологични повторения за всяка тествана променлива. Като цяло те проведоха този експеримент в три фази.

Във фаза I екипът определи дали експериментът изисква преминаване в клетките (стъпка на обогатяване) преди плакинг. Освен това те определят оптималното време за разтваряне на желатиновите мембрани. Оптималното време за разтваряне на желатиновите мембрани е между един час, четири часа и 24 часа. Накрая, за всяка проба, те изследваха условията за временно съхранение на разтворените мембрани в модифицираната среда на Dulbecco Eagle (DMEM). Това е основната изследвана променлива, която определя вискозитета на суспендираните желатинови мембрани, което от своя страна влияе върху точното пипетиране на суспензията. Условията на съхранение варират от стайна температура (RT) до 4°C и -20°C.

Във фаза II екипът тества количествата DMEM (5 mL, 10 mL или 20 mL), необходими за суспендиране на желатиновата мембрана след улавяне на аерозола. Те също взеха предвид обема на пробата, необходим за заразяване на клетки (100 µL или 200 µL). Във фаза III екипът измерва ефектите от замразяването на желатинови мембрани малко след възстановяването на вируса. Това им помогна да оценят обработката на пробите като удобна за лабораторния персонал.

Резултати от изследването

Еднократно преминаване в клетки увеличава възстановяването на SARS-CoV-2 чрез метода на изследване, въпреки че замразяването на мембрани преди суспендиране в хранителна среда намалява възстановяването. Въз основа на данните от изследването авторите препоръчват пробите да се обработват веднага след вземането им. За съжаление, изискването за клетъчно преминаване ограничава директното количествено определяне на вирусните титри, първоначално определени по време на вземане на проби от въздух. Макар и в малки количества, методът за анализ успя да възстанови SARS-CoV-2 чрез клетъчно преминаване преди анализа на плаките.

Изводи

Авторите не успяха да изяснят дали методът на изследване трябва да бъде оптимизиран отделно за всеки проблемен вариант на SARS-CoV-2 (VOC). Поради това те препоръчват да се оценят всички клетъчни технологии за нови ЛОС, за да се осигури рамка за оптимизация.

Аерозолите, произведени в лабораторията, не могат да възпроизведат всички размери на частиците в аерозолите, получени от човешка реч. Освен това BLAM, използван в изследването, също не успя да възпроизведе състава на вирусни аерозоли, произведени от издишване на човек. Освен това генерираните от човека аерозоли варират от човек на човек в зависимост от тежестта на заболяването. Независимо от това, настоящите резултати от проучването биха могли да бъдат полезни при по-нататъшни изследвания на предаването на SARS-CoV-2 и да допринесат за разработването на методи за вземане на проби от околната среда.

*Важна ЗАБЕЛЕЖКА:bioRxiv публикува предварителни научни доклади, които не са рецензирани и следователно не трябва да се считат за убедителни, предназначени да насочват клиничната практика/поведение, свързано със здравето, или да се третират като установена информация.

Справка:

• Vorläufiger wissenschaftlicher Bericht.
  Eine optimierte Methode zur Rückgewinnung und Quantifizierung von im Labor erzeugten SARS-CoV-2-Aerosolen durch Plaque-Assay, Rachel L. Byrne, Susan Gould, Thomas Edwards, Dominic Wooding, Barry Atkinson, Ginny Moore, Kieran Collings, Cedric Boisdon, Simon Maher, Giancarlo Biagini , Emily R. Adams, Tom Fletcher, Shaun H. Pennington, bioRxiv-Vorabdruck 2022, DOI: https://doi.org/10.1101/2022.10.31.514483, https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.10.31.514483v1