Przenośne urządzenie do pobierania próbek powietrza do oznaczania ilościowego i wychwytywania aerozoli SARS-CoV-2 w laboratoriach

W niedawnym badaniu opublikowanym w bioRxiv* Server, brytyjscy naukowcy ocenili przenośne, zasilane bateryjnie urządzenie do pobierania próbek powietrza, które może odzyskać w laboratorium ciężki ostry zespół oddechowy typu 2 (SARS-CoV-2) (SARS-CoV-2) za pomocą testu płytki nazębnej.

Stado: Ulepszona metoda odzyskiwania i oznaczania ilościowego aerozoli wytworzonych z SARS-CoV-2 in vitro za pomocą testu płytek.. Źródło obrazu: ktsdesign / Shutterstock

tło

Naukowcy nadal dyskutują o postrzeganym ryzyku rozprzestrzeniania się żywego RNA SARS-CoV-2 (RNA) w aerozolu od czasu jego pojawienia się pod koniec 2019 r. Wirus ten jest przenoszony przez aerozole. Na przykład powietrze w salach szpitalnych mogło spowodować rozprzestrzenianie się SARS-CoV-2. Jednak badania nie wykazały odzyskania i oceny ilościowej krążącego wirusa SARS-CoV-2 z możliwą infekcją.

Nadal trudno jest eksperymentalnie opracować niezawodną metodę przechwytywania SARS-CoV-2 z powietrza. Badania cytopatii wykazują obecność zakaźnych wirusów; Jednak ich wyniki są subiektywne. Często polegają na fachowej wiedzy technika, aby wykryć zmiany w morfologii komórek spowodowane infekcją wirusową. To sprawia, że ​​testy łysinkowe są złotym standardem do ilościowego oznaczania zakaźnych wirusów. Liczba odklejonych łysinek w hodowli komórkowej wskazuje na miano wirusa szczepionki w testach łysinkowych.

o nauce

W tym badaniu naukowcy najpierw podali SARS-CoV-2 (wariant delta) w stężeniu 1,4 x 10⁵ Jednostki tworzące płytkę nazębną (PFU)/ml w komorze bezpieczeństwa mikrobiologicznego klasy II (MBSC) przy użyciu sprayu Blaustein Atomizing Modules (BLAM).

W każdych warunkach badania generowali aerozole przez cztery minuty z szybkością 18 litrów na minutę (l/min). Lotnisko MD8 odzyskano za pomocą żelatynizowanych błon RNA SARS-CoV-2 z szybkością 30 l/min (łącznie 50 l). Metoda polegała na mechanicznym mieszaniu membrany i dodaniu chemikaliów.

Zespół przetestował kilka zmiennych podczas opracowywania protokołu badania. Przeprowadzili również trzy powtórzenia biologiczne dla każdej testowanej zmiennej. W sumie przeprowadzili ten eksperyment w trzech etapach.

W pierwszej fazie zespół ustalił, czy eksperyment wymagał pasażu w komórkach (etap wzbogacania) przed klejeniem. Ponadto określili optymalny czas rozpuszczenia błon żelatynowych. Optymalny czas rozpuszczania błon żelatynowych wynosi od jednej do czterech godzin do 24 godzin. Na koniec zbadali warunki tymczasowego przechowywania filmów rozpuszczonych w zmodyfikowanej pożywce Eagle’a Dulbecco (DMEM) dla każdej próbki. Jest to główna zmienna badania, która kontroluje lepkość membran zawiesiny żelatynowej, co z kolei wpływa na mikropipety zawiesiny. Warunki przechowywania wahały się od temperatury pokojowej (RT) do 4 ^aC i -20 ^ac.

W drugim etapie zespół przetestował ilości DMEM (5 ml, 10 ml lub 20 ml) potrzebne do zawieszenia membrany żelatynowej po wychwyceniu aerozolu. Wzięli również pod uwagę objętość próbki potrzebną do zakażenia komórek (100 μl lub 200 μl). W trzecim etapie zespół zmierzył efekt zamrażania błon żelatynowych wkrótce po wyzdrowieniu wirusa. Pomógł im w ocenie postępowania z próbkami jako odpowiedniego dla personelu laboratorium.

Wyniki

Pojedynczy pasaż w komórkach zwiększył odzysk SARS-CoV-2 metodą badawczą, chociaż zamrożenie błon przed zawieszeniem w pożywce hodowlanej zmniejszyło odzyskiwanie. Na podstawie danych z badań autorzy zalecili, aby próbki były przetwarzane natychmiast po pobraniu. Niestety, potrzeba pasażu komórek ograniczyła bezpośrednią ocenę ilościową początkowo odzyskanych mian wirusów podczas pobierania próbek powietrza. Pomimo niewielkich rozmiarów, metoda badawcza może odzyskać SARS-CoV-2 z pasażowaniem komórek przed testem łysinkowym.

Wnioski

Autorzy nie byli w stanie wyjaśnić, czy metoda badawcza wymaga optymalizacji dla każdego wariantu SARS-CoV-2 będącego przedmiotem zainteresowania (VOC) oddzielnie. W związku z tym zalecili ocenę wszystkich technologii komórkowych pod kątem nowych LZO, aby stworzyć ramy dla ulepszeń.

Aerozole wytwarzane laboratoryjnie nie są w stanie odtworzyć wszystkich rozmiarów cząstek w aerozolach pochodzących z mowy ludzkiej. Co więcej, BLAM wykorzystany w badaniu nie był również w stanie odtworzyć tworzenia aerozoli wirusowych wytwarzanych przez ludzki wydech. Również aerozole wytwarzane przez ludzi różnią się u poszczególnych osób w zależności od ciężkości choroby. Jednak wyniki obecnego badania mogą wspomóc dalsze badania nad przenoszeniem SARS-CoV-2 i pomóc w opracowaniu metod pobierania próbek wewnątrzśrodowiskowych.

*Ważna uwaga

bioRxiv publikuje wstępne raporty naukowe, które nie podlegają wzajemnej ocenie, a zatem nie powinny być uważane za rozstrzygające, ukierunkowywać praktykę kliniczną/zachowania związane ze zdrowiem lub być traktowane jako ustalone informacje.