Nešiojamas oro mėginių ėmiklis, skirtas SARS-CoV-2 aerozolių kiekiui nustatyti ir aptikti laboratorijose

Nešiojamas oro mėginių ėmiklis, skirtas SARS-CoV-2 aerozolių kiekiui nustatyti ir aptikti laboratorijose

Neseniai paskelbtame tyrime bioRxiv *Jungtinės Karalystės mokslininkai įvertino baterijomis maitinamą nešiojamąjį oro mėginių ėmimo įrenginį, galintį atkurti sunkų ūminio kvėpavimo sindromo koronavirusą 2 (SARS-CoV-2), aerozolinį laboratorijoje, naudojant apnašų tyrimą.

Tyrimas: Optimizuotas laboratorijoje sukurtų SARS-CoV-2 aerozolių atgavimo ir kiekybinio nustatymo metodas, naudojant apnašų tyrimą. Vaizdo kreditas: ktsdesign / Shutterstock

*Svarbi PASTABA:BioRxiv skelbia preliminarias mokslines ataskaitas, kurios nėra recenzuojamos, todėl neturėtų būti laikomos įtikinamais, skirtos vadovautis klinikine praktika / su sveikata susijusiu elgesiu arba laikomos nustatyta informacija.

fone

Tyrėjai ir toliau diskutuoja apie numanomą gyvybingos SARS-CoV-2 ribonukleino rūgšties (RNR) aerozoliavimo riziką nuo jos atsiradimo 2019 m. pabaigoje. Kadangi nėra patikimų viruso išskyrimo duomenų, vienintelis būdas manyti, kad šis virusas perduodamas per aerozolius, yra retrospektyvi superplitimo įvykių analizė. Pavyzdžiui, oras ligoninių kambariuose galėjo turėti SARS-CoV-2 aerozolį. Tačiau tyrimai nepatvirtino aerozolinio SARS-CoV-2, galinčio užkrėsti, atsigavimo ir kiekybinio įvertinimo.

Išliko eksperimentinis iššūkis sukurti patikimą SARS-CoV-2 aptikimo iš oro metodą. Citopatiniai tyrimai atskleidžia infekcinių virusų buvimą; Tačiau jūsų rezultatai yra subjektyvūs. Jie dažnai pasikliauja techniko patirtimi, kad nustatytų ląstelių morfologijos pokyčius, atsiradusius dėl užkrėstų virusų. Dėl to apnašų tyrimai yra auksinis standartas nustatant infekcinių virusų kiekį. Atskirų apnašų skaičius ląstelių kultūroje rodo inokuliato viruso titrą apnašų tyrimuose.

Apie studiją

Šiame tyrime mokslininkai pirmą kartą išpurškė SARS-CoV-2 (Delta variantą), kurio pradinė koncentracija buvo 1,4 x 105 apnašas formuojantys vienetai (PFU)/ml II klasės mikrobiologinės saugos spintoje (MBSC), naudojant Bluestone purškimo modulio (BLAM) purkštuvą.

Kiekvienai tyrimo sąlygai keturias minutes jie generavo aerozolius 18 litrų per minutę (l/min) greičiu. MD8 oro uostas su želatinos membranomis atgavo SARS-CoV-2 RNR 30 l/min greičiu (iš viso 50 litrų). Metodas buvo pagrįstas mechaniniu membranos judėjimu ir cheminių medžiagų pridėjimu.

Kurdama tyrimo protokolą, komanda išbandė daugybę kintamųjų. Jie taip pat atliko tris kiekvieno išbandyto kintamojo biologinius pakartojimus. Apskritai, jie atliko šį eksperimentą trimis etapais.

I fazėje komanda nustatė, ar eksperimentas reikalauja patekti į ląsteles (sodrinimo etapas) prieš apnašas. Be to, jie nustatė optimalų želatinos membranų ištirpimo laiką. Optimalus laikas želatinos membranoms ištirpti buvo nuo vienos valandos, keturių valandų iki 24 valandų. Galiausiai, kiekvienam mėginiui jie ištyrė laikinąsias ištirpusių membranų laikymo sąlygas Dulbecco modifikuotoje Eagle terpėje (DMEM). Tai yra pagrindinis tyrimo kintamasis, kuris lemia suspenduotų želatinos membranų klampumą, o tai savo ruožtu įtakoja tikslų suspensijos pipetavimą. Laikymo sąlygos svyravo nuo kambario temperatūros (RT) iki 4°C ir –20°C.

II fazėje komanda išbandė DMEM kiekius (5 ml, 10 ml arba 20 ml), reikalingus želatinos membranai suspenduoti po aerozolio surinkimo. Jie taip pat atsižvelgė į mėginio tūrį, reikalingą ląstelėms užkrėsti (100 µL arba 200 µL). III fazėje komanda išmatavo želatinos membranų užšalimo poveikį netrukus po viruso atsigavimo. Tai padėjo jiems įvertinti mėginių apdorojimą kaip patogų laboratorijos darbuotojams.

Studijų rezultatai

Vienkartinis pasėjimas ląstelėse padidino SARS-CoV-2 atsigavimą pagal tyrimo metodą, nors membranų užšaldymas prieš suspensiją auginimo terpėje sumažino atsigavimą. Remdamiesi tyrimo duomenimis, autoriai rekomenduoja mėginius apdoroti iš karto po paėmimo. Deja, reikalavimas perduoti ląsteles apribojo tiesioginį viruso titrų, iš pradžių nustatytų oro mėginių ėmimo metu, kiekį. Nors ir nedideliais kiekiais, tyrimo metodas galėjo atkurti SARS-CoV-2 per ląsteles prieš apnašų tyrimą.

Išvados

Autoriai negalėjo paaiškinti, ar tyrimo metodą reikia optimizuoti atskirai kiekvienam susirūpinimą keliančiam SARS-CoV-2 variantui (LOJ). Todėl jie rekomendavo įvertinti visas ląstelių technologijas naujiems LOJ, kad būtų sukurta optimizavimo sistema.

Laboratorijoje pagaminti aerozoliai negali atkurti visų dydžių dalelių aerozoliuose, gautuose iš žmogaus kalbos. Be to, tyrime naudotas BLAM taip pat nesugebėjo atkurti virusinių aerozolių, susidarančių žmogaus iškvėpimo, sudėties. Be to, žmogaus sukurti aerozoliai skiriasi priklausomai nuo ligos sunkumo. Nepaisant to, dabartiniai tyrimo rezultatai gali būti naudingi tolesniems SARS-CoV-2 perdavimo tyrimams ir prisidėti prie aplinkos mėginių ėmimo metodų kūrimo.

*Svarbi PASTABA:BioRxiv skelbia preliminarias mokslines ataskaitas, kurios nėra recenzuojamos, todėl neturėtų būti laikomos įtikinamais, skirtos vadovautis klinikine praktika / su sveikata susijusiu elgesiu arba laikomos nustatyta informacija.

Nuoroda:

• 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