Um amostrador de ar portátil para quantificar e detectar aerossóis SARS-CoV-2 em laboratórios

Um amostrador de ar portátil para quantificar e detectar aerossóis SARS-CoV-2 em laboratórios

Num estudo recente publicado em bioRxiv *Pesquisadores no Reino Unido avaliaram um amostrador de ar portátil alimentado por bateria que poderia recuperar o coronavírus 2 da síndrome respiratória aguda grave (SARS-CoV-2) aerossolizado em laboratório usando um ensaio de placa.

Estudar: Um método otimizado para a recuperação e quantificação de aerossóis SARS-CoV-2 gerados em laboratório usando ensaio de placa. Crédito da imagem: ktsdesign/Shutterstock

*NOTA IMPORTANTE:O bioRxiv publica relatórios científicos preliminares que não são revisados ​​por pares e, portanto, não devem ser considerados conclusivos, destinados a orientar a prática clínica/comportamento relacionado à saúde, ou tratados como informações estabelecidas.

fundo

Os investigadores continuam a debater o risco percebido de aerossolização do ácido ribonucleico (ARN) SARS-CoV-2 viável desde o seu surgimento no final de 2019. Na ausência de dados fiáveis ​​de isolamento do vírus, uma análise retrospetiva de eventos de superpropagação é a única forma de acreditar que este vírus é transmitido através de aerossóis. Por exemplo, o ar nos quartos dos hospitais poderia ter aerossolizado o SARS-CoV-2. Contudo, os estudos não demonstraram a recuperação e quantificação do SARS-CoV-2 aerossolizado com potencial infeccioso.

Permaneceu um desafio experimental desenvolver um método confiável para detectar SARS-CoV-2 no ar. Os testes citopáticos revelam a presença de vírus infecciosos; No entanto, seus resultados são subjetivos. Freqüentemente, eles contam com a experiência de um técnico para detectar alterações na morfologia celular devido à infecção por vírus. Isto torna os ensaios de placas o padrão ouro para quantificar vírus infecciosos. O número de placas individuais na cultura celular indica o título de vírus do inóculo em ensaios de placas.

Sobre o estudo

No presente estudo, os pesquisadores primeiro nebulizaram o SARS-CoV-2 (variante Delta) em uma concentração de estoque de 1,4 x 105 unidades formadoras de placas (PFU)/mL em uma cabine de segurança microbiológica classe II (MBSC) usando um nebulizador de módulo de atomização bluestone (BLAM).

Para cada condição de estudo, eles geraram aerossóis a uma taxa de 18 litros por minuto (L/min) durante quatro minutos. Um aeroporto MD8 com membranas de gelatina recuperou RNA do SARS-CoV-2 a uma taxa de 30 L/minuto (50 litros no total). O método baseou-se no movimento mecânico da membrana e na adição de produtos químicos.

A equipe testou inúmeras variáveis ​​durante o desenvolvimento do protocolo do estudo. Eles também conduziram três réplicas biológicas para cada variável testada. No geral, eles conduziram este experimento em três fases.

Na Fase I, a equipe determinou se o experimento exigia a passagem para as células (etapa de enriquecimento) antes da placa. Além disso, determinaram o momento ideal para a dissolução das membranas de gelatina. O tempo ideal para dissolução das membranas de gelatina foi entre uma hora, quatro horas e 24 horas. Finalmente, para cada amostra, eles examinaram as condições de armazenamento temporário de membranas dissolvidas em meio Eagle modificado por Dulbecco (DMEM). É a variável primária do estudo que determina a viscosidade das membranas de gelatina suspensas, o que por sua vez influencia a pipetagem precisa da suspensão. As condições de armazenamento variaram de temperatura ambiente (TA) a 4°C e -20°C.

Na Fase II, a equipe testou as quantidades de DMEM (5 mL, 10 mL ou 20 mL) necessárias para suspender a membrana de gelatina após a captura do aerossol. Eles também consideraram o volume de amostra necessário para infectar células (100 µL ou 200 µL). Na Fase III, a equipe mediu os efeitos do congelamento das membranas de gelatina logo após a recuperação do vírus. Ajudou-os a avaliar o processamento de amostras como conveniente para o pessoal do laboratório.

Resultados do estudo

Uma única passagem nas células aumentou a recuperação do SARS-CoV-2 pelo método do estudo, embora o congelamento das membranas antes da suspensão nos meios de cultura tenha reduzido a recuperação. Com base nos dados do estudo, os autores recomendam que as amostras sejam processadas imediatamente após a coleta. Infelizmente, a exigência de passagem celular limitou a quantificação direta dos títulos de vírus originalmente determinados durante a amostragem de ar. Embora em pequenas quantidades, o método de ensaio foi capaz de recuperar o SARS-CoV-2 através da passagem celular antes do ensaio de placa.

Conclusões

Os autores não conseguiram esclarecer se o método de estudo precisava ser otimizado separadamente para cada variante preocupante do SARS-CoV-2 (VOC). Portanto, eles recomendaram a avaliação de todas as tecnologias celulares em busca de novos VOCs para fornecer uma estrutura de otimização.

Os aerossóis produzidos em laboratório não conseguem reproduzir todos os tamanhos de partículas em aerossóis derivados da fala humana. Além disso, o BLAM utilizado no estudo também não conseguiu reproduzir a composição dos aerossóis virais produzidos pela exalação humana. Além disso, os aerossóis gerados pelo homem variam de pessoa para pessoa, dependendo da gravidade da doença. No entanto, os resultados do presente estudo podem ser úteis em futuras pesquisas sobre a transmissão do SARS-CoV-2 e contribuir para o desenvolvimento de métodos de amostragem ambiental.

*NOTA IMPORTANTE:O bioRxiv publica relatórios científicos preliminares que não são revisados ​​por pares e, portanto, não devem ser considerados conclusivos, destinados a orientar a prática clínica/comportamento relacionado à saúde, ou tratados como informações estabelecidas.

Referência:

• 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