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Le projet interdisciplinaire explore le phénomène de soi-disant « superspreaders »

Les scientifiques des départements de physique, des sciences biomédicales et de l'ingénierie de procédés à l'université Magdebourg d'Otto von Guericke sont en cours d'analyser l'émergence et l'écart des bulles d'air infectieux en notre haleine, connus sous le nom d'aérosols, utilisant des cultures de tissu et des particules suspendues artificiel-produites et remplies de virus.

L'objectif du projet interdisciplinaire, qui est financé par la fondation allemande de recherches (DFG) pour un montant presque de €900,000, est de découvrir pourquoi le phénomène de soi-disant « superspreaders » existe.

L'équipe de recherche examine la question de la façon dont les particules de virus au corps humain sont bourrées dans les aérosols minuscules et de que les mécanismes aboutissent à ces particules d'aérosol adhérant aux voies aériennes d'autres gens, où ils éclatent et aboutissant à la autre infection. Les ingénieurs des méthodes développent alors des modèles de simulation pour aider à effectuer des prévisions fiables au sujet de la distribution et de l'écart des aérosols.

« Le mouvement propre à ces questions scientifiques est qu'il y a une quantité considérable de la connaissance déjà procurable au sujet des procédés biologiques impliqués dans le procédé réel d'infection, ainsi nous avons déjà une idée exacte de la façon dont le virus atteint des cellules humaines et se multiplie, » explique le professeur le M. rer de savant en biomédecine. bourdonnement de Biol.

Heike Walles du bureau d'études de tissu d'installation de faisceau à l'université de Magdebourg, où les chercheurs cultivent des cellules humaines sur des échafaudages pour produire les modèles biologiques à trois dimensions des tissus humains.

Cependant, ce que nous ne connaissons pas est comment les virus sont alors remballés dans les aérosols et comment ils quittent nos fuselages afin d'infecter d'autres gens. »

Heike Walles, professeur et savant en biomédecine, bureau d'études de tissu d'installation de faisceau, université Magdebourg d'Otto von Guericke

La réponse de ces questions exige la participation d'une grande variété de domaines scientifiques dans l'université. « Le défi grand dans cet exciter, projet interdisciplinaire se situe en rassemblant toutes ces technologies individuellement extrêmement compliquées dans des conditions stériles de travail. »

À cet effet, l'équipe autour de professeur de physicien Claus-Personne au régime Ohl de la faculté des sciences naturelles produira des aérosols basés sur ceux trouvés en nature et les bourrera expérimental avec les protéines fluorescentes, et par la suite les particules de virus. Comme les particules trouvées dans des poumons humains, une gamme de différentes tailles des particules sont produites.

L'équipe autour de professeur Heike Walles de savant en biomédecine cultive les modèles artificiels de tissu des différentes régions de nos voies aériennes dans le laboratoire et également les réseaux tubulaires construits des polymères, c.-à-d. molécules chimiques, dans les géométries de nos voies aériennes. Ces modèles artificiels de voies respiratoires sont enduits des solutions de protéine pour reproduire le mucus, afin de simuler les conditions physiques dans les voies aériennes.

Ensuite, la voie dont les aérosols sont diffusés dans les réseaux tubulaires après que l'application à haute pression et la manière dont ils adhèrent aux surfaces et éventuel au paquet d'impulsions biologiques également est vérifiée. Les mouvements des aérosols est documentés utilisant les caméras à grande vitesse.

L'équipe autour du professeur junior M. Ing. Denner Fabian de la présidence pour l'ingénierie de procédés mécaniques dans la faculté de l'ingénierie des systèmes de procédé et peuplera des modèles de simulation avec la multitude de caractéristiques obtenues à partir des expériences et ainsi constituez une base dont de prise de décision au sujet les réglages et les modifications sont nécessaires l'approche expérimentale.

« Quand nous comprenons comment les aérosols sont produits, comment ils sont diffusés et quand et dans quelles conditions ils éclatent, il peut, par exemple, être possible à de penser aux médicaments qui affecte et réduit la formation des aérosols dans les voies aériennes ou qui moins virus finissent dans les aérosols, » explique professeur Ohl. « Ceci permettrait pour limiter l'écart des virus hautement infectieux très effectivement. »

Professeur Heike Walles de savant en biomédecine ajoute : « Si, comme prévu, nous pouvons, pour expliquer les mécanismes principaux de l'action, ce procédé déterminé pourrait être transféré à la propagation mondiale d'un grand nombre de maladies infectieuses, à partir de Covid-19 à la grippe de porcs. »