Un prelevator de aer portabil pentru cuantificarea și detectarea aerosolilor SARS-CoV-2 în laboratoare

Un prelevator de aer portabil pentru cuantificarea și detectarea aerosolilor SARS-CoV-2 în laboratoare

Într-un studiu recent publicat în bioRxiv *Cercetătorii din Regatul Unit au evaluat un prelevator de aer portabil alimentat cu baterii, care ar putea recupera coronavirusul 2 (SARS-CoV-2) aerosolizat cu sindrom respirator acut sever, într-un laborator, utilizând un test de placă.

Studiu: O metodă optimizată pentru recuperarea și cuantificarea aerosolilor SARS-CoV-2 generați de laborator folosind testul plăcii. Credit imagine: ktsdesign / Shutterstock

*NOTA importanta:bioRxiv publică rapoarte științifice preliminare care nu sunt revizuite de către colegi și, prin urmare, nu trebuie considerate concludente, menite să ghideze practica clinică/comportamentul legat de sănătate sau tratate ca informații stabilite.

fundal

Cercetătorii continuă să dezbată riscul perceput de aerosolizare a acidului ribonucleic (ARN) SARS-CoV-2 viabil de la apariția acestuia la sfârșitul anului 2019. În absența unor date fiabile de izolare a virusului, o analiză retrospectivă a evenimentelor de supraîmprăștiere este singura modalitate de a crede că acest virus este transmis prin aerosoli. De exemplu, aerul din camerele de spital ar putea avea SARS-CoV-2 aerosolizat. Cu toate acestea, studiile nu au demonstrat recuperarea și cuantificarea SARS-CoV-2 aerosolizat cu potențial infecțios.

A rămas o provocare experimentală dezvoltarea unei metode fiabile pentru detectarea SARS-CoV-2 din aer. Testele citopatice relevă prezența virusurilor infecțioase; Cu toate acestea, rezultatele tale sunt subiective. Ei se bazează adesea pe expertiza unui tehnician pentru a detecta modificările morfologiei celulare din cauza virusurilor infectate. Acest lucru face ca testele de placă să fie standardul de aur pentru cuantificarea virusurilor infecțioase. Numărul de plăci individuale din cultura celulară indică titrul de virus al inoculului în testele cu plăci.

Despre studiu

În studiul de față, cercetătorii au nebulizat mai întâi SARS-CoV-2 (varianta Delta) la o concentrație stoc de 1,4 x 105 unități formatoare de plăci (PFU)/mL într-un cabinet de siguranță microbiologică de clasa II (MBSC) folosind un nebulizator cu modul de atomizare bluestone (BLAM).

Pentru fiecare condiție de studiu, au generat aerosoli cu o rată de 18 litri pe minut (L/min) timp de patru minute. Un aeroport MD8 cu membrane de gelatină a recuperat ARN SARS-CoV-2 la o rată de 30 L/minut (50 litri în total). Metoda s-a bazat pe mișcarea mecanică a membranei și pe adăugarea de substanțe chimice.

Echipa a testat numeroase variabile în timpul dezvoltării protocolului de studiu. Ei au efectuat, de asemenea, trei replici biologice pentru fiecare variabilă testată. În general, ei au efectuat acest experiment în trei faze.

În faza I, echipa a determinat dacă experimentul a necesitat trecerea în celule (etapa de îmbogățire) înainte de placare. În plus, au determinat momentul optim pentru dizolvarea membranelor gelatinoase. Timpul optim pentru dizolvarea membranelor de gelatină a fost între o oră, patru ore și 24 de ore. În cele din urmă, pentru fiecare probă, au examinat condițiile de depozitare temporară a membranelor dizolvate în mediul Eagle modificat Dulbecco (DMEM). Este variabila primară de studiu care determină vâscozitatea membranelor de gelatină suspendate, care la rândul său influențează pipetarea precisă a suspensiei. Condițiile de depozitare au variat de la temperatura camerei (RT) la 4°C și -20°C.

În faza II, echipa a testat cantitățile de DMEM (5 ml, 10 ml sau 20 ml) necesare pentru suspendarea membranei de gelatină după capturarea aerosolului. Ei au luat în considerare, de asemenea, volumul de probă necesar pentru a infecta celulele (100 µL sau 200 µL). În faza III, echipa a măsurat efectele înghețului membranelor de gelatină la scurt timp după recuperarea virusului. I-a ajutat să evalueze procesarea probelor ca fiind convenabilă pentru personalul de laborator.

Rezultatele studiului

Un singur pasaj în celule a crescut recuperarea SARS-CoV-2 prin metoda de studiu, deși înghețarea membranelor înainte de suspendarea în medii de cultură a redus recuperarea. Pe baza datelor studiului, autorii recomandă ca probele să fie procesate imediat după colectare. Din păcate, cerința pentru trecerea celulelor a limitat cuantificarea directă a titrurilor de virus determinate inițial în timpul prelevării de probe de aer. Deși în cantități mici, metoda de testare a reușit să recupereze SARS-CoV-2 prin trecerea celulară înainte de analiza plăcii.

Concluzii

Autorii nu au putut clarifica dacă metoda de studiu trebuia optimizată separat pentru fiecare variantă de îngrijorare SARS-CoV-2 (VOC). Prin urmare, au recomandat evaluarea tuturor tehnologiilor celulare pentru noi COV pentru a oferi un cadru de optimizare.

Aerosolii produși în laborator nu pot reproduce toate dimensiunile particulelor în aerosolii derivați din vorbirea umană. În plus, BLAM folosit în studiu nu a reușit să reproducă compoziția aerosolilor virali produși prin expirația umană. În plus, aerosolii generați de om variază de la persoană la persoană, în funcție de severitatea bolii. Cu toate acestea, rezultatele studiului actual ar putea fi utile în continuarea cercetărilor privind transmiterea SARS-CoV-2 și ar putea contribui la dezvoltarea metodelor de prelevare a probelor de mediu.

*NOTA importanta:bioRxiv publică rapoarte științifice preliminare care nu sunt revizuite de către colegi și, prin urmare, nu trebuie considerate concludente, menite să ghideze practica clinică/comportamentul legat de sănătate sau tratate ca informații stabilite.

Referinţă:

• 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