Prenosni vzorčevalnik zraka za kvantificiranje in odkrivanje aerosolov SARS-CoV-2 v laboratorijih

Prenosni vzorčevalnik zraka za kvantificiranje in odkrivanje aerosolov SARS-CoV-2 v laboratorijih

V nedavni študiji, objavljeni v bioRxiv *Raziskovalci v Združenem kraljestvu so ovrednotili baterijski prenosni vzorčevalnik zraka, ki bi lahko obnovil koronavirus 2 hudega akutnega respiratornega sindroma (SARS-CoV-2), razpršen v laboratoriju, s pomočjo analize plakov.

študija: Optimizirana metoda za pridobivanje in kvantifikacijo laboratorijsko ustvarjenih aerosolov SARS-CoV-2 z uporabo testa plakov. Avtor slike: ktsdesign / Shutterstock

*Pomembna OPOMBA:bioRxiv objavlja predhodna znanstvena poročila, ki niso strokovno pregledana in se zato ne bi smela šteti za dokončna, namenjena usmerjanju klinične prakse/vedenja v zvezi z zdravjem ali jih obravnavati kot uveljavljene informacije.

ozadje

Raziskovalci še naprej razpravljajo o zaznanem tveganju aerosoliziranja viabilne ribonukleinske kisline (RNA) SARS-CoV-2 od njenega pojava konec leta 2019. Ker ni zanesljivih podatkov o izolaciji virusa, je retrospektivna analiza dogodkov superširjenja edini način, da verjamemo, da se ta virus prenaša z aerosoli. Na primer, zrak v bolnišničnih sobah bi lahko imel aerosoliziran SARS-CoV-2. Vendar pa študije niso pokazale okrevanja in kvantifikacije aerosoliziranega SARS-CoV-2 z nalezljivim potencialom.

Razviti zanesljivo metodo za odkrivanje SARS-CoV-2 iz zraka je ostal eksperimentalni izziv. Citopatski testi razkrijejo prisotnost kužnih virusov; Vendar so vaši rezultati subjektivni. Pri odkrivanju sprememb v morfologiji celic zaradi okužbe z virusi se pogosto zanašajo na strokovno znanje in izkušnje tehnikov. Zaradi tega so testi zobnih oblog zlati standard za kvantifikacijo nalezljivih virusov. Število posameznih plakov v celični kulturi kaže titer virusa inokuluma v testih plakov.

O študiju

V tej študiji so raziskovalci najprej razpršili SARS-CoV-2 (različica Delta) pri osnovni koncentraciji 1,4 x 105 enot za tvorbo plakov (PFU)/mL v mikrobiološki varnostni omarici (MBSC) razreda II z uporabo nebulatorja z modulom atomizacije bluestone (BLAM).

Za vsak študijski pogoj so štiri minute ustvarili aerosole s hitrostjo 18 litrov na minuto (L/min). Letališče MD8 z želatinastimi membranami je pridobilo SARS-CoV-2 RNA s hitrostjo 30 L/minuto (skupno 50 litrov). Metoda je temeljila na mehanskem premikanju membrane in dodajanju kemikalij.

Ekipa je testirala številne spremenljivke med razvojem protokola študije. Izvedli so tudi tri biološke ponovitve za vsako testirano spremenljivko. Na splošno so ta poskus izvedli v treh fazah.

V fazi I je ekipa ugotovila, ali je poskus zahteval prehod v celice (korak obogatitve) pred nanosom plošč. Poleg tega so določili optimalen čas za raztapljanje želatinskih membran. Optimalen čas za raztapljanje želatinskih membran je bil med eno uro, štirimi urami in 24 urami. Na koncu so za vsak vzorec pregledali začasne pogoje shranjevanja raztopljenih membran v Dulbeccovem modificiranem mediju Eagle (DMEM). To je primarna študijska spremenljivka, ki določa viskoznost suspendiranih želatinskih membran, kar posledično vpliva na natančno pipetiranje suspenzije. Pogoji shranjevanja so bili od sobne temperature (RT) do 4 °C in –20 °C.

V fazi II je ekipa testirala količine DMEM (5 mL, 10 mL ali 20 mL), potrebne za suspendiranje želatinske membrane po zajemanju aerosola. Upoštevali so tudi količino vzorca, potrebno za okužbo celic (100 µL ali 200 µL). V fazi III je ekipa izmerila učinke zamrzovanja želatinskih membran kmalu po okrevanju virusa. Pomagal jim je oceniti, da je obdelava vzorcev primerna za laboratorijsko osebje.

Rezultati študije

En sam prehod v celicah je povečal okrevanje SARS-CoV-2 s študijsko metodo, čeprav je zamrzovanje membran pred suspenzijo v gojišču zmanjšalo okrevanje. Na podlagi podatkov študije avtorji priporočajo, da se vzorci obdelajo takoj po odvzemu. Na žalost je zahteva po prehodu celic omejila neposredno kvantifikacijo titrov virusa, prvotno določenih med vzorčenjem zraka. Čeprav v majhnih količinah, je testna metoda uspela obnoviti SARS-CoV-2 skozi celični prehod pred testom plakov.

Sklepi

Avtorji niso mogli pojasniti, ali je treba metodo študije optimizirati ločeno za vsako skrb zbujajočo različico SARS-CoV-2 (VOC). Zato so priporočili oceno vseh celičnih tehnologij za nove HOS, da bi zagotovili okvir za optimizacijo.

Aerosoli, proizvedeni v laboratoriju, ne morejo reproducirati vseh velikosti delcev v aerosolih, pridobljenih iz človeškega govora. Poleg tega BLAM, uporabljen v študiji, tudi ni uspel reproducirati sestave virusnih aerosolov, ki nastanejo pri človekovem izdihu. Poleg tega se aerosoli, ki jih ustvari človek, razlikujejo od osebe do osebe glede na resnost bolezni. Kljub temu bi lahko bili trenutni rezultati študije v pomoč pri nadaljnjih raziskavah prenosa SARS-CoV-2 in prispevali k razvoju metod vzorčenja iz okolja.

*Pomembna OPOMBA:bioRxiv objavlja predhodna znanstvena poročila, ki niso strokovno pregledana in se zato ne bi smela šteti za dokončna, namenjena usmerjanju klinične prakse/vedenja v zvezi z zdravjem ali jih obravnavati kot uveljavljene informacije.

Referenca:

• 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