Prijenosni uzorkivač zraka za kvantificiranje i otkrivanje aerosola SARS-CoV-2 u laboratorijima

Prijenosni uzorkivač zraka za kvantificiranje i otkrivanje aerosola SARS-CoV-2 u laboratorijima

U nedavnoj studiji objavljenoj u bioRxiv *Istraživači u Ujedinjenom Kraljevstvu procijenili su prijenosni uzorkivač zraka na baterije koji bi mogao oporaviti teški akutni respiratorni sindrom coronavirus 2 (SARS-CoV-2) aerosoliziran u laboratoriju pomoću analize plaka.

Studija: Optimizirana metoda za oporavak i kvantifikaciju laboratorijski proizvedenih SARS-CoV-2 aerosola pomoću testa plaka. Kredit za sliku: ktsdesign / Shutterstock

*Važna NAPOMENA:bioRxiv objavljuje preliminarna znanstvena izvješća koja nisu recenzirana i stoga se ne bi trebala smatrati uvjerljivima, namijenjena usmjeravanju kliničke prakse/ponašanja u vezi sa zdravljem, niti ih treba tretirati kao utvrđenu informaciju.

pozadina

Istraživači nastavljaju raspravljati o percipiranom riziku aerosoliziranja održive SARS-CoV-2 ribonukleinske kiseline (RNA) od njegove pojave krajem 2019. U nedostatku pouzdanih podataka o izolaciji virusa, retrospektivna analiza događaja superširenja jedini je način da se vjeruje da se ovaj virus prenosi aerosolima. Na primjer, zrak u bolničkim sobama mogao je imati SARS-CoV-2 kao aerosol. Međutim, studije nisu pokazale oporavak i kvantifikaciju aerosoliziranog SARS-CoV-2 s infektivnim potencijalom.

Ostao je eksperimentalni izazov razviti pouzdanu metodu za otkrivanje SARS-CoV-2 iz zraka. Citopatski testovi otkrivaju prisutnost zaraznih virusa; Međutim, vaši rezultati su subjektivni. Često se oslanjaju na stručnost tehničara kako bi otkrili promjene u morfologiji stanica uzrokovane zarazom virusa. To čini testove plaka zlatnim standardom za kvantificiranje zaraznih virusa. Broj pojedinačnih plakova u staničnoj kulturi pokazuje titar virusa inokuluma u testovima plakova.

O studiju

U ovoj studiji, istraživači su prvo raspršili SARS-CoV-2 (Delta varijanta) u osnovnoj koncentraciji od 1,4 x 105 jedinica za stvaranje plaka (PFU)/mL u mikrobiološko sigurnosnom ormariću klase II (MBSC) koristeći nebulizator s bluestone atomizacijskim modulom (BLAM).

Za svaki uvjet istraživanja generirali su aerosole brzinom od 18 litara po minuti (L/min) tijekom četiri minute. Zračna luka MD8 sa želatinskim membranama povratila je SARS-CoV-2 RNA brzinom od 30 L/minuti (ukupno 50 litara). Metoda se temeljila na mehaničkom pomicanju membrane i dodavanju kemikalija.

Tim je testirao brojne varijable tijekom razvoja protokola studije. Također su proveli tri biološka ponavljanja za svaku testiranu varijablu. Sve u svemu, proveli su ovaj eksperiment u tri faze.

U fazi I, tim je odredio je li eksperiment zahtijevao prolaz u stanice (korak obogaćivanja) prije stavljanja plaka. Osim toga, odredili su optimalno vrijeme za otapanje želatinskih membrana. Optimalno vrijeme za otapanje želatinskih membrana bilo je između jednog sata, četiri sata i 24 sata. Na kraju, za svaki uzorak ispitali su uvjete privremenog skladištenja otopljenih membrana u Dulbeccovom modificiranom Eagle mediju (DMEM). To je primarna varijabla studije koja određuje viskoznost suspendiranih želatinskih membrana, što zauzvrat utječe na precizno pipetiranje suspenzije. Uvjeti skladištenja bili su u rasponu od sobne temperature (RT) do 4°C i -20°C.

U fazi II, tim je testirao količine DMEM-a (5 mL, 10 mL ili 20 mL) potrebne za suspendiranje želatinske membrane nakon hvatanja aerosola. Također su uzeli u obzir volumen uzorka potreban za inficiranje stanica (100 µL ili 200 µL). U fazi III, tim je mjerio učinke smrzavanja želatinskih membrana nedugo nakon oporavka virusa. To im je pomoglo da procijene da je obrada uzorka prikladna za laboratorijsko osoblje.

Rezultati studije

Jedan prolaz kroz stanice povećao je oporavak SARS-CoV-2 metodom studije, iako je zamrzavanje membrana prije suspenzije u mediju kulture smanjilo oporavak. Na temelju podataka studije, autori preporučuju da se uzorci obrade odmah nakon prikupljanja. Nažalost, zahtjev za staničnim prolazom ograničio je izravnu kvantifikaciju titara virusa koji su prvobitno određeni tijekom uzorkovanja zraka. Iako u malim količinama, metoda ispitivanja uspjela je oporaviti SARS-CoV-2 kroz stanični prolaz prije analize plaka.

Zaključci

Autori nisu mogli razjasniti treba li metodu studije posebno optimizirati za svaku zabrinjavajuću varijantu SARS-CoV-2 (VOC). Stoga su preporučili procjenu svih staničnih tehnologija za nove HOS-eve kako bi se osigurao okvir za optimizaciju.

Aerosoli proizvedeni u laboratoriju ne mogu reproducirati sve veličine čestica u aerosolima dobivenim ljudskim govorom. Osim toga, BLAM korišten u studiji također nije uspio reproducirati sastav virusnih aerosola proizvedenih ljudskim izdisajem. Osim toga, aerosoli koje stvaraju ljudi razlikuju se od osobe do osobe ovisno o težini bolesti. Unatoč tome, trenutni rezultati studije mogli bi biti od pomoći u daljnjim istraživanjima prijenosa SARS-CoV-2 i pridonijeti razvoju metoda uzorkovanja iz okoliša.

*Važna NAPOMENA:bioRxiv objavljuje preliminarna znanstvena izvješća koja nisu recenzirana i stoga se ne bi trebala smatrati uvjerljivima, namijenjena usmjeravanju kliničke prakse/ponašanja u vezi sa zdravljem, niti ih treba tretirati kao utvrđenu informaciju.

Referenca:

• 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