Pārnēsājams gaisa paraugu ņēmējs SARS-CoV-2 aerosolu kvantitatīvai noteikšanai un noteikšanai laboratorijās

Pārnēsājams gaisa paraugu ņēmējs SARS-CoV-2 aerosolu kvantitatīvai noteikšanai un noteikšanai laboratorijās

Nesenā pētījumā, kas publicēts bioRxiv *Pētnieki Apvienotajā Karalistē ir novērtējuši ar akumulatoru darbināmu portatīvo gaisa paraugu ņemšanas ierīci, kas varētu atgūt smagu akūtu respiratorā sindroma koronavīrusu 2 (SARS-CoV-2), kas tika aerosolizēts laboratorijā, izmantojot aplikuma testu.

Pētījums: Optimizēta metode laboratorijā radīto SARS-CoV-2 aerosolu atgūšanai un kvantitatīvai noteikšanai, izmantojot aplikuma testu. Attēla kredīts: ktsdesign / Shutterstock

*Svarīga PIEZĪME:bioRxiv publicē provizoriskus zinātniskus ziņojumus, kas nav salīdzinoši pārskatīti, un tāpēc tos nevajadzētu uzskatīt par pārliecinošiem, kas paredzēti, lai vadītu klīnisko praksi/veselību saistītu uzvedību, vai uzskatīti par vispāratzītu informāciju.

fons

Pētnieki turpina diskutēt par iespējamu SARS-CoV-2 ribonukleīnskābes (RNS) aerosolizācijas risku kopš tās parādīšanās 2019. gada beigās. Tā kā nav ticamu datu par vīrusa izolāciju, retrospektīva izplatīšanās notikumu analīze ir vienīgais veids, kā uzskatīt, ka šis vīruss tiek pārnests ar aerosolu starpniecību. Piemēram, gaiss slimnīcu telpās varētu būt aerosolizējies SARS-CoV-2. Tomēr pētījumi nav pierādījuši aerosolizēta SARS-CoV-2 ar infekcijas potenciālu atjaunošanos un kvantitatīvu noteikšanu.

Tas joprojām bija eksperimentāls izaicinājums izstrādāt uzticamu metodi SARS-CoV-2 noteikšanai no gaisa. Citopātiskie testi atklāj infekciozu vīrusu klātbūtni; Tomēr jūsu rezultāti ir subjektīvi. Viņi bieži paļaujas uz tehniķa zināšanām, lai noteiktu izmaiņas šūnu morfoloģijā inficējošo vīrusu dēļ. Tas padara aplikuma testus par zelta standartu infekciozo vīrusu kvantitatīvai noteikšanai. Atsevišķu plāksnīšu skaits šūnu kultūrā norāda uz inokulāta vīrusa titru aplikuma testos.

Par pētījumu

Šajā pētījumā pētnieki vispirms izsmidzināja SARS-CoV-2 (Delta variantu) ar krājuma koncentrāciju 1,4 x 105 aplikumu veidojošās vienības (PFU) / ml II klases mikrobioloģiskās drošības skapī (MBSC), izmantojot Bluestone atomizācijas moduļa (BLAM) smidzinātāju.

Katram pētījuma stāvoklim viņi četras minūtes radīja aerosolus ar ātrumu 18 litri minūtē (L/min). MD8 lidosta ar želatīna membrānām atguva SARS-CoV-2 RNS ar ātrumu 30 l/min (kopā 50 litri). Metodes pamatā bija membrānas mehāniska kustība un ķīmisko vielu pievienošana.

Pētījuma protokola izstrādes laikā komanda pārbaudīja daudzus mainīgos lielumus. Viņi arī veica trīs bioloģiskos atkārtojumus katram pārbaudītajam mainīgajam. Kopumā viņi veica šo eksperimentu trīs posmos.

I fāzē komanda noteica, vai eksperimentam pirms aplikuma uzklāšanas bija jāievada šūnās (bagātināšanas solis). Turklāt viņi noteica optimālo laiku želatīna membrānu šķīdināšanai. Optimālais laiks želatīna membrānu šķīdināšanai bija no vienas stundas, četrām stundām līdz 24 stundām. Visbeidzot, katram paraugam viņi pārbaudīja izšķīdušo membrānu pagaidu uzglabāšanas apstākļus Dulbecco modificētajā Eagle vidē (DMEM). Tas ir primārais pētījuma mainīgais, kas nosaka suspendēto želatīna membrānu viskozitāti, kas savukārt ietekmē precīzu suspensijas pipetēšanu. Uzglabāšanas apstākļi svārstījās no istabas temperatūras (RT) līdz 4°C un –20°C.

II fāzē komanda pārbaudīja DMEM daudzumu (5 ml, 10 ml vai 20 ml), kas nepieciešams želatīna membrānas suspendēšanai pēc aerosola uztveršanas. Viņi arī ņēma vērā parauga tilpumu, kas nepieciešams šūnu inficēšanai (100 µL vai 200 µL). III fāzē komanda novērtēja želatīna membrānu sasaldēšanas ietekmi neilgi pēc vīrusa atveseļošanās. Tas viņiem palīdzēja novērtēt paraugu apstrādi kā ērtu laboratorijas personālam.

Studiju rezultāti

Viena pasāža šūnās palielināja SARS-CoV-2 atjaunošanos ar pētījuma metodi, lai gan membrānu sasaldēšana pirms suspensijas barotnē samazināja atveseļošanos. Pamatojoties uz pētījuma datiem, autori iesaka paraugus apstrādāt uzreiz pēc savākšanas. Diemžēl prasība par šūnu pāreju ierobežoja tiešu vīrusu titru kvantitatīvo noteikšanu, kas sākotnēji tika noteikti gaisa paraugu ņemšanas laikā. Lai gan nelielos daudzumos, testa metode spēja atgūt SARS-CoV-2 caur šūnu pāreju pirms plāksnes testa.

Secinājumi

Autori nevarēja precizēt, vai pētījuma metode ir jāoptimizē atsevišķi katram SARS-CoV-2 variantam, kas rada bažas (GOS). Tāpēc viņi ieteica novērtēt visas šūnu tehnoloģijas jauniem GOS, lai nodrošinātu optimizācijas sistēmu.

Laboratorijā ražotie aerosoli nevar reproducēt visus daļiņu izmērus aerosolos, kas iegūti no cilvēka runas. Turklāt pētījumā izmantotais BLAM arī nespēja reproducēt cilvēka izelpas radīto vīrusu aerosolu sastāvu. Turklāt cilvēka radītie aerosoli dažādiem cilvēkiem atšķiras atkarībā no slimības smaguma pakāpes. Tomēr pašreizējie pētījuma rezultāti varētu būt noderīgi turpmākajos SARS-CoV-2 pārnešanas pētījumos un veicināt vides paraugu ņemšanas metožu izstrādi.

*Svarīga PIEZĪME:bioRxiv publicē provizoriskus zinātniskus ziņojumus, kas nav salīdzinoši pārskatīti, un tāpēc tos nevajadzētu uzskatīt par pārliecinošiem, kas paredzēti, lai vadītu klīnisko praksi/veselību saistītu uzvedību, vai uzskatīti par vispāratzītu informāciju.

Atsauce:

• 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