Новое исследование, проведенное учеными из Национального университета Сингапура (NUS) и проведенное в Национальном центре инфекционных заболеваний (NCID), показало, что частицы коронавируса тяжелого острого респираторного синдрома (SARS-CoV-2) могут распыляться инфицированными человек во время разговора и пения. Они также обнаружили, что мелкие аэрозоли (менее 5 микрометров или ?м), образующиеся в результате этих двух видов активности, содержат больше вирусных частиц, чем крупные аэрозоли (более 5 ?м). Исследователи пришли к выводу, что мелкие респираторные аэрозоли могут играть значительную роль в передаче SARS-CoV-2, особенно в помещениях, и, следовательно, их следует учитывать при планировании мер профилактики инфекций.
«В то время как предыдущие исследования установили относительное количество аэрозолей (или количество частиц), образующихся в результате аналогичных действий, они не измеряли количество образовавшихся частиц вируса SARS-CoV-2.
Насколько нам известно, это первое исследование по количественной оценке и сравнению частиц SARS-CoV-2 в аэрозолях, образующихся при дыхании, разговоре и пении. Таким образом, работа нашей команды обеспечивает основу для оценки риска передачи инфекции », – сказал руководитель проекта доцент Тхам Квок Вай из отдела искусственной среды Школы дизайна и окружающей среды NUS.
Исследование было впервые опубликовано в Интернете в журнале Clinical Infectious Diseases 6 августа 2021 года. В течение дня после публикации статья вошла в пятерку лучших результатов исследований, оцененных аналитической компанией Altmetric, и получила одну из самых высоких оценок внимания после различных факторов, таких как относительный охват сайтов социальных сетей, были приняты во внимание блоги, программные документы и многое другое.
Измерение частиц SARS-CoV-2 в респираторных аэрозолях
В исследовании приняли участие 22 пациента с положительной реакцией на COVID-19, которые были госпитализированы в NCID с февраля по апрель 2021 года. NCID был исследовательским центром, который отбирал и набирал пациентов и выполнял полногеномное секвенирование для определения их вирусных штаммов инфекции.
Участники должны были выполнить три отдельных выдоха в один и тот же день.
Эти упражнения включали 30 минут дыхания, 15 минут разговора в форме чтения вслух отрывков из детской книги и 15 минут пения разных песен с отдыхом между занятиями.
Участники должны были выполнить эти три упражнения, используя специально разработанное оборудование для сбора выдоха, известное как Gesundheit-II. Это оборудование было предоставлено для этого исследования его изобретателем профессором Дональдом Милтоном из Университета Мэриленда, который является одним из соавторов статьи и соавтором проекта. В исследованиях участники должны были класть голову на конусообразный вход оборудования.
Этот конус служил вентиляционным колпаком, где воздух непрерывно втягивается вокруг головы участника, позволяя собирать выдыхаемые частицы в подключенный пробоотборник.
Аэрозоли собирали двух размерных фракций: крупнозернистые (более 5 ?м) и штраф (меньше или равен 5 ?м).
Вирусная нагрузка образца была определена количественно с использованием метода, известного как количественная полимеразная цепная реакция с обратной транскрипцией.
«Мы заметили, что пациенты с COVID-19, которые находятся на ранней стадии заболевания, вероятно, будут терять определяемые уровни РНК SARS-CoV-2 в респираторных аэрозолях.
Однако различия в эмиссии вирусов от человека к человеку были высокими. У некоторых пациентов неожиданно выделялось больше вируса от разговоров, чем от пения ", – поделилась соруководитель проекта доктор Кристен Коулман из Duke-NUS Medical School.
"До сих пор было сложно напрямую показать, как может передаваться SARS-CoV-2. Благодаря координированным усилиям одного из наших врачей-резидентов, доктора Шона Онга, и поддержке нашей команды медсестер и пациентов, мы смогли изучить ключевые виды деятельности, связанные с повышенным риском, такие как разговоры и пение, при этом обеспечивая безопасность пациентов и персонала. Конечный результат обеспечивает прямые измерения, чтобы показать, что помимо респираторных капель, вирусные частицы, выделяемые при выдыхаемом дыхании и вокализации, вероятно, являются важными механизмами передачи SARS-CoV-2 », – сказал д-р Марк Чен, руководитель исследовательского отдела NCID Национального центра инфекционных заболеваний. Болезни.
В исследовании также участвовали сотрудники из отделений микробиологии и иммунологии, отоларингологии и медицины медицинской школы NUS Yong Loo Lin, больницы Tan Tock Seng, системы здравоохранения Национального университета, а также Института молекулярной и клеточной биологии Агентства по науке. , Технологии и исследования (A * STAR). Он был поддержан Сингапурским национальным медицинским исследовательским советом и NUS.
Многоуровневый подход к инфекционному контролю
Результаты этого исследования показали, что необходимо уменьшить воздействие мелкодисперсных аэрозолей, особенно в помещениях, где наиболее вероятно распространение SARS-CoV-2 воздушным путем.
Снижение воздействия мелких респираторных аэрозолей может быть достигнуто с помощью нефармацевтических вмешательств, таких как универсальная маскировка, физическое дистанцирование, усиленная вентиляция помещения, более эффективная фильтрация и надлежащим образом применяемые технологии очистки воздуха.
В частности, исследовательская группа рекомендовала многоуровневый подход к мерам контроля для снижения риска передачи SARS-CoV-2 воздушным путем.
«Хотя наши попытки вырастить инфекционный вирус в культуре клеток не увенчались успехом, наши исследования могут предоставить важную основу для проведения мероприятий по профилактике инфекций», – пояснил профессор Пол Тамбья из Медицинской школы NUS Yong Loo Lin, который является одним из соавторов. исследовательской работы.
"В ситуациях, связанных с пением, важное значение имеют безопасное дистанцирование между певцами, а также предотвращение и фильтрация воздушного потока от хора к аудитории, например, путем развертывания воздушных завес. Для ситуаций, связанных с разговором, определение схемы воздушного потока и минимизация воздействия за счет конфигурации сидений и мебели, дистанцирование и изменение движения воздуха, такие как вентиляторы, включая настольные вентиляторы, являются практическими вариантами, которые можно использовать для снижения риска передачи SARS-CoV-2, "прокомментировал доцент Там.
Дальнейшие исследования
Ввиду более поздних вариантов коронавируса, особенно варианта Дельта, который, как сообщается, является более заразным, исследователи планируют использовать те же методы, чтобы определить, является ли вирусная нагрузка аэрозоля, связанная с новыми вариантами, особенно вариантом Дельта, выше, чем у предыдущих сортов.
Поскольку разговоры – это преобладающая деятельность сообщества, исследовательская группа также стремится установить заразность переносимых по воздуху аэрозолей или живого вируса, выделяемого при разговоре инфицированных людей.