Hordozható levegő-mintavevő a SARS-CoV-2 aeroszolok laboratóriumi mérésére és kimutatására

Hordozható levegő-mintavevő a SARS-CoV-2 aeroszolok laboratóriumi mérésére és kimutatására

Egy nemrégiben megjelent tanulmányban bioRxiv *Az egyesült királyságbeli kutatók értékeltek egy elemmel működő hordozható levegőmintavevőt, amely plakkvizsgálat segítségével képes helyreállítani a súlyos akut légzőszervi szindróma koronavírus 2-t (SARS-CoV-2), amelyet laboratóriumban aeroszolizáltak.

Tanulmány: Optimalizált módszer a laboratóriumban előállított SARS-CoV-2 aeroszolok kinyerésére és mennyiségi meghatározására plakk teszt segítségével. A kép jóváírása: ktsdesign / Shutterstock

*Fontos MEGJEGYZÉS:A bioRxiv olyan előzetes tudományos jelentéseket tesz közzé, amelyek nem szakértői értékelések, ezért nem tekinthetők meggyőzőnek, a klinikai gyakorlat/egészségügyi viselkedés iránymutatására szolgálnak, vagy megalapozott információként kezelhetők.

háttér

A kutatók továbbra is vitatják az életképes SARS-CoV-2 ribonukleinsav (RNS) aeroszolossá válásának vélt kockázatát annak 2019 végén történt megjelenése óta. Megbízható vírusizolációs adatok hiányában a túlterjedési események retrospektív elemzése az egyetlen módja annak, hogy elhiggyük, hogy ez a vírus aeroszolon keresztül terjed. Például a kórházi szobák levegője aeroszolizálhatta a SARS-CoV-2-t. A vizsgálatok azonban nem igazolták a fertőző potenciállal rendelkező, aeroszolos SARS-CoV-2 visszanyerését és mennyiségi meghatározását.

Kísérleti kihívás maradt egy megbízható módszer kidolgozása a SARS-CoV-2 levegőből történő kimutatására. A citopátiás tesztek fertőző vírusok jelenlétét mutatják ki; Az Ön eredményei azonban szubjektívek. Gyakran támaszkodnak egy technikus szakértelmére, hogy észleljék a sejtmorfológiában a fertőző vírusok miatti változásokat. Ez teszi a plakk-vizsgálatokat a fertőző vírusok mennyiségi meghatározásának arany standardjává. A sejttenyészetben lévő egyedi plakkok száma az oltóanyag vírustiterét jelzi a plakkvizsgálatokban.

A tanulmányról

A jelen tanulmányban a kutatók először a SARS-CoV-2-t (Delta variáns) porlasztották 1,4 x 105 plakkképző egység (PFU)/ml törzskoncentrációban egy II. osztályú mikrobiológiai biztonsági szekrényben (MBSC), bluestone porlasztómodul (BLAM) porlasztó segítségével.

Mindegyik vizsgálati körülményhez 18 liter/perc (L/perc) aeroszolt generáltak négy percig. Egy zselatin membránokkal ellátott MD8 repülőtér 30 liter/perc (összesen 50 liter) sebességgel gyűjtötte vissza a SARS-CoV-2 RNS-t. A módszer a membrán mechanikus mozgatására és vegyszerek hozzáadására alapult.

A csapat számos változót tesztelt a vizsgálati protokoll kidolgozása során. Három biológiai ismétlést is végeztek minden vizsgált változóra. Összességében három szakaszban végezték el ezt a kísérletet.

Az I. fázisban a csapat meghatározta, hogy a kísérlethez szükséges-e a sejtekbe való bejuttatás (dúsítási lépés) a plakkolás előtt. Ezenkívül meghatározták a zselatin membránok feloldásának optimális idejét. A zselatin membránok feloldásának optimális ideje egy óra, 4 óra és 24 óra között volt. Végül minden mintánál megvizsgálták az oldott membránok átmeneti tárolási körülményeit Dulbecco módosított Eagle tápközegében (DMEM). Ez az elsődleges vizsgálati változó, amely meghatározza a szuszpendált zselatin membránok viszkozitását, ami viszont befolyásolja a szuszpenzió pontos pipettázását. A tárolási feltételek szobahőmérséklettől (RT) 4°C és -20°C között változtak.

A II. fázisban a csapat megvizsgálta a DMEM mennyiségét (5 ml, 10 ml vagy 20 ml), amely az aeroszol rögzítése után a zselatin membrán szuszpendálásához szükséges. Figyelembe vették a sejtek megfertőzéséhez szükséges mintatérfogatot is (100 µL vagy 200 µL). A III. fázisban a csapat mérte a zselatin membránok lefagyasztásának hatását röviddel a vírus helyreállítása után. Segített nekik megítélni, hogy a mintafeldolgozás kényelmes a laboratóriumi személyzet számára.

Tanulmányi eredmények

Egyetlen átoltás a sejtekben növelte a SARS-CoV-2 visszanyerését a vizsgálati módszer szerint, bár a membránok fagyasztása a tápközegben való szuszpendálás előtt csökkentette a visszanyerést. A vizsgálati adatok alapján a szerzők a minták gyűjtését követően azonnali feldolgozást javasolnak. Sajnos a sejtpasszázs követelménye korlátozta az eredetileg levegőmintavétel során meghatározott vírustiterek közvetlen mennyiségi meghatározását. Bár kis mennyiségben, a vizsgálati módszer képes volt visszanyerni a SARS-CoV-2-t a sejtpasszáláson keresztül a plakk-vizsgálat előtt.

Következtetések

A szerzők nem tudták tisztázni, hogy a vizsgálati módszert külön kell-e optimalizálni minden egyes aggodalomra okot adó SARS-CoV-2 variánsra (VOC). Ezért azt javasolták, hogy értékeljék az összes cellatechnológiát az új VOC-k esetében, hogy keretet biztosítsanak az optimalizáláshoz.

A laboratóriumban előállított aeroszolok nem képesek reprodukálni az összes részecskeméretet az emberi beszédből származó aeroszolokban. Ezenkívül a vizsgálatban használt BLAM sem tudta reprodukálni az emberi kilégzés által termelt vírusaeroszolok összetételét. Ezenkívül az ember által előállított aeroszolok személyenként változnak a betegség súlyosságától függően. Mindazonáltal a jelenlegi tanulmányi eredmények hasznosak lehetnek a SARS-CoV-2 átvitelének további kutatásában, és hozzájárulhatnak a környezeti mintavételi módszerek fejlesztéséhez.

*Fontos MEGJEGYZÉS:A bioRxiv olyan előzetes tudományos jelentéseket tesz közzé, amelyek nem szakértői értékelések, ezért nem tekinthetők meggyőzőnek, a klinikai gyakorlat/egészségügyi viselkedés iránymutatására szolgálnak, vagy megalapozott információként kezelhetők.

Referencia:

• 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