Kaasaskantav õhuproovivõtja SARS-CoV-2 aerosoolide kvantifitseerimiseks ja tuvastamiseks laborites

Kaasaskantav õhuproovivõtja SARS-CoV-2 aerosoolide kvantifitseerimiseks ja tuvastamiseks laborites

Hiljutises uuringus, mis avaldati aastal bioRxiv *Ühendkuningriigi teadlased on hinnanud akutoitega kaasaskantavat õhuproovivõtturit, mis suudab naastude analüüsi abil laboris aerosoolitud raske ägeda respiratoorse sündroomi koroonaviiruse 2 (SARS-CoV-2) taastada.

Uuring: Optimeeritud meetod laboris toodetud SARS-CoV-2 aerosoolide kogumiseks ja kvantifitseerimiseks, kasutades naastude analüüsi. Pildi krediit: ktsdesign / Shutterstock

*Oluline MÄRKUS:bioRxiv avaldab esialgseid teaduslikke aruandeid, mida ei ole eelretsenseeritud ja mida ei tohiks seetõttu pidada lõplikuks, mis on mõeldud kliinilise praktika/tervisega seotud käitumise suunamiseks ega käsitletud teabena.

taustal

Teadlased jätkavad arutelu elujõulise SARS-CoV-2 ribonukleiinhappe (RNA) aerosooliks muutumise ohu üle alates selle ilmumisest 2019. aasta lõpus. Usaldusväärsete viiruseisolatsiooniandmete puudumisel on superleviku sündmuste retrospektiivne analüüs ainus viis arvata, et viirus levib aerosoolide kaudu. Näiteks võib haiglaruumide õhk olla SARS-CoV-2 aerosooliks. Uuringud ei ole aga näidanud nakkusliku potentsiaaliga aerosoolitud SARS-CoV-2 taastumist ja kvantifitseerimist.

Endiselt jäi katseliseks väljakutseks töötada välja usaldusväärne meetod SARS-CoV-2 tuvastamiseks õhust. Tsütopaatilised testid näitavad nakkuslike viiruste olemasolu; Kuid teie tulemused on subjektiivsed. Nad toetuvad sageli tehnikute teadmistele, et tuvastada nakatavatest viirustest tingitud muutusi raku morfoloogias. See muudab naastude analüüsid kuldseks standardiks nakkuslike viiruste kvantifitseerimisel. Üksikute naastude arv rakukultuuris näitab inokulaadi viiruse tiitrit naastude analüüsides.

Uuringu kohta

Käesolevas uuringus pihustasid teadlased esmalt SARS-CoV-2 (Delta variant) varukontsentratsiooniga 1,4 x 105 naastu moodustavat ühikut (PFU)/mL II klassi mikrobioloogilises ohutuskapis (MBSC), kasutades Bluestone'i pihustusmooduli (BLAM) nebulisaatorit.

Iga uuringutingimuste jaoks tekitasid nad aerosoole kiirusega 18 liitrit minutis (L/min) nelja minuti jooksul. Želatiinmembraanidega MD8 lennujaam kogus SARS-CoV-2 RNA-d kiirusega 30 l/min (kokku 50 liitrit). Meetod põhines membraani mehaanilisel liigutamisel ja kemikaalide lisamisel.

Meeskond katsetas uuringuprotokolli väljatöötamise ajal paljusid muutujaid. Samuti viisid nad iga testitud muutuja jaoks läbi kolm bioloogilist kordust. Üldiselt viisid nad selle katse läbi kolmes etapis.

I faasis määras meeskond kindlaks, kas katse nõuab enne naastumist rakkudesse sisenemist (rikastamise etapp). Lisaks määrasid nad optimaalse aja želatiinmembraanide lahustamiseks. Optimaalne aeg želatiinmembraanide lahustamiseks oli üks tund, neli tundi kuni 24 tundi. Lõpuks uurisid nad iga proovi puhul lahustunud membraanide ajutisi säilitamistingimusi Dulbecco modifitseeritud Eagle'i söötmes (DMEM). See on peamine uuringumuutuja, mis määrab suspendeeritud želatiinmembraanide viskoossuse, mis omakorda mõjutab suspensiooni täpset pipeteerimist. Säilitustingimused varieerusid toatemperatuurist (RT) kuni 4°C ja –20°C.

II faasis testis meeskond DMEM-i koguseid (5 ml, 10 ml või 20 ml), mis oli vajalik želatiinmembraani suspendeerimiseks pärast aerosooli hõivamist. Nad arvestasid ka rakkude nakatamiseks vajalikku proovi mahtu (100 µL või 200 µL). III faasis mõõtis meeskond želatiinmembraanide külmutamise mõju vahetult pärast viiruse taastumist. See aitas neil hinnata proovide töötlemist laboritöötajate jaoks mugavaks.

Uuringu tulemused

Ühekordne läbimine rakkudes suurendas SARS-CoV-2 taastumist uuringumeetodi järgi, kuigi membraanide külmutamine enne söötmes suspendeerimist vähendas taastumist. Uuringu andmetele tuginedes soovitavad autorid proove kohe pärast kogumist töödelda. Kahjuks piiras raku läbimise nõue algselt õhuproovide võtmise ajal määratud viiruse tiitrite otsest kvantifitseerimist. Kuigi väikestes kogustes, suutis testimismeetod SARS-CoV-2 taastada rakkude passaaži kaudu enne naastude analüüsi.

Järeldused

Autorid ei suutnud selgitada, kas uuringumeetodit tuleb iga SARS-CoV-2 probleemse variandi (VOC) jaoks eraldi optimeerida. Seetõttu soovitasid nad optimeerimise raamistiku loomiseks hinnata kõiki uudsete lenduvate orgaaniliste ühendite rakutehnoloogiaid.

Laboris toodetud aerosoolid ei suuda reprodutseerida kõiki osakeste suurusi aerosoolides, mis on saadud inimkõnest. Lisaks ei suutnud uuringus kasutatud BLAM reprodutseerida inimese väljahingamisel tekkivate viirusaerosoolide koostist. Lisaks erinevad inimeste toodetavad aerosoolid sõltuvalt haiguse tõsidusest inimeseti. Sellegipoolest võivad praegused uuringutulemused olla abiks SARS-CoV-2 leviku edasisel uurimisel ja aidata kaasa keskkonna proovivõtumeetodite väljatöötamisele.

*Oluline MÄRKUS:bioRxiv avaldab esialgseid teaduslikke aruandeid, mida ei ole eelretsenseeritud ja mida ei tohiks seetõttu pidada lõplikuks, mis on mõeldud kliinilise praktika/tervisega seotud käitumise suunamiseks ega käsitletud teabena.

Viide:

• 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