search
ruРусский
banner
Дом / Новости / Настоящий
Новости
pageSearch
Последние новости

Настоящий

Aug 31, 2023Aug 31, 2023

Nature Communications, том 14, номер статьи: 3692 (2023) Цитировать эту статью

24 тыс. доступов

1357 Альтметрия

Подробности о метриках

Наблюдение в реальном времени за вирусом SARS-CoV-2, передающимся по воздуху, — это технологический пробел, который ускользал от научного сообщества с начала пандемии COVID-19. Автономные методы отбора проб воздуха для обнаружения SARS-CoV-2 требуют более длительного времени выполнения работ и требуют квалифицированной рабочей силы. Здесь мы представляем экспериментальный монитор качества воздуха (pAQ) для патогенов, предназначенный для прямого обнаружения аэрозолей SARS-CoV-2 в режиме реального времени (с временным разрешением 5 минут). Система синергически объединяет влажный циклонный пробоотборник воздуха с высоким расходом (~ 1000 л/мин) и сверхчувствительный микроиммуноэлектродный биосенсор на основе нанотел. Мокрый циклон показал сравнимую или лучшую эффективность отбора вирусов, чем коммерчески доступные пробоотборники. Лабораторные эксперименты демонстрируют чувствительность прибора 77–83% и предел обнаружения 7–35 копий вирусной РНК/м3 воздуха. Наш монитор pAQ подходит для эпиднадзора за вариантами SARS-CoV-2 в помещениях и может быть адаптирован для комплексного обнаружения других представляющих интерес респираторных патогенов. Широкое внедрение такой технологии могло бы помочь чиновникам общественного здравоохранения в осуществлении быстрых мер по борьбе с болезнями.

Пандемия коронавирусной болезни 2019 года (COVID-19), начавшаяся в декабре 2019 года, по-прежнему поражает страны по всему миру: Всемирная организация здравоохранения сообщила о более чем 1,7 миллионах новых подтвержденных случаев во всем мире в течение первой недели января 2023 года1. Коронавирус тяжелого острого респираторного синдрома 2 (ТОРС) -CoV-2) коронавирус вызывает это заболевание и распространяется воздушно-капельным путем, выделяемым инфицированными людьми при кашле, чихании, дыхании и разговоре. Воздушно-капельный путь передачи признан одним из преобладающих путей заражения2,3, что объясняет высокую степень заразности и вирулентный характер заболевания. Чтобы бороться с этим быстрым распространением, правительства по всему миру приняли такие меры, как обязательное ношение масок в общественных местах, карантин инфицированных людей и социальное дистанцирование, чтобы помочь снизить риск передачи вируса воздушно-капельным путем. Однако такие меры контроля отрицательно повлияли на повседневную жизнь, что привело к таким последствиям, как ограничения на авиаперелеты, снижение физической активности, ограничения на большие общественные собрания и закрытие школ и офисов. Многим странам потребовалось почти два года, чтобы возобновить нормальную деятельность. Однако страх заражения и периодическое быстрое возобновление заболевания, например, в конце декабря 2022 года в Китае4, подчеркивают неготовность даже крупнейших стран к борьбе с распространением возбудителей воздушно-капельным путем. Отсутствие быстрых и доступных протоколов выявления инфекций на уровне сообщества стало ограничивающим фактором для политиков в реализации оперативных стратегий смягчения последствий передачи COVID-19. Устройство неинвазивного наблюдения в режиме реального времени, способное обнаруживать аэрозоли SARS-CoV-2 непосредственно в воздухе, является потенциальным решением для стратегии борьбы с инфекцией и возобновления нормальной деятельности.

Для обнаружения вирусных аэрозолей обычно используются автономные методы отбора проб воздуха, при которых сбор и анализ проб проводятся в два этапа: сначала вирусные аэрозоли собираются с помощью автономных пробоотборников биоаэрозолей, после чего образцы транспортируются в лабораторию для дальнейшего анализа. В недавних исследованиях использовались методы автономного отбора проб воздуха, такие как конденсационный рост частиц в жидких пробоотборниках (PILS), PILS на основе циклона с мокрыми стенками и отбор проб через фильтр с последующим обнаружением вируса с использованием количественной полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией (RT-qPCR). для обнаружения присутствия РНК SARS-CoV-2 в воздухе больниц5,6,7,8,9, торговых центров10, общественного транспорта10, жилых помещений11 и даже наружного воздуха12,13. Хотя эти результаты подчеркивают важность метода надзора для обнаружения вирусов, передающихся по воздуху, для контроля распространения инфекции, эти автономные методы имеют длительное время выполнения (1–24 часа), требуют квалифицированной рабочей силы и не предоставляют информацию в режиме реального времени, что Необходимо принять оперативные меры контроля для борьбы с распространением вируса воздушно-капельным путем.

95% collection efficiency for particles >1 μm and a cutoff diameter (where the collection efficiency is 50%) of 0.4 μm./p>10,000 copies/m3 (“high”). All experiments were performed either in duplicate or triplicate runs. A detailed description of the experimental setup and protocol is provided in Supplementary Method 5./p>200 lpm) had the highest virus recovery and were ideal for virus detection in an environment with low virus concentrations. However, low flowrate samplers (e.g., BioSampler®) provide a more accurate estimate of the virus concentration in the air. A similar finding was also reported by Luhung et al.40, where they investigated the effect of increasing the bioaerosol sampler flow rate (100 lpm to 300 lpm) on the bioaerosol recovery and concluded that high-flow air sampling maximized the time resolution and improved virus capture rate, especially at ultra-low bioaerosol concentrations. However, high-flow sampling is susceptible to inaccurate estimation of bioaerosol concentration per unit air volume. The underestimation of the virus RNA concentration by the wet cyclone in the chamber study could be due to evaporative losses, particle loss to the chamber walls, re-entrainment loss, or particle bounce commonly observed in high-flow wet cyclone sampling41,42./p>10,000 copies/m3 (high; n = 4). The data are presented as mean ± 1 SD of ‘n’ independent experiments (b) typical concentration of SARS-CoV-2 RNA copies measured in indoor air; the vertical dotted lines demarcate the low, medium and high virus concentration test levels; c PCR Ct value (inverted y-axis) of indoor air samples collected using the wet cyclone in apartments with SARS-CoV-2-positive patients (n = 7) and control room (n = 3). The data are presented as mean ± 1 SD of ‘n’ independent samples./p>1 μm ( ~ 100% collection efficiency). The LoD for the virus in the submicron-sized aerosols will vary based on the wet cyclone particle size-dependent recovery fraction (Supplementary Fig. 2). Fig. 3b shows the pAQ monitor performance when sampling laboratory aerosolized inactivated WA-1 and BA-1. pAQ monitor showed a sensitivity of 77% for WA-1 and 83.3% for BA-1. The concentrations of WA-1 aerosol samples measured using RT-qPCR are provided in Supplementary Fig. 7. The virus sensitivity of the pAQ is comparable to the sensitivity of other recently developed rapid biosensors (<10 min detection time) used for detecting viruses in saliva43,44, nasal swabs45, and exhaled breath condensate25 samples./p>

Предыдущий: ОКОНЧАТЕЛЬНЫЙ ОТЧЕТ: По данным Совета по химической безопасности, пожар ITC в Дир-парке в 2019 году вызван отказом циркуляционного насоса резервуара. Следующий: Демонстрация коммерческого охлаждения 2023 г.
Отправить запрос
Отправлять