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Una valutazione quantitativa di produzione di bioaerosol SARS-CoV-2

Il contatto vicino fra le persone ha contribuito enorme alla diffusione sporadica del coronavirus 2 (SARS-CoV-2) di sindrome respiratorio acuto severo attraverso il mondo.

Secondo il centri per il controllo e la prevenzione delle malattie degli Stati Uniti (CDC), il contatto di fine del `' è definito come persona che ha passato almeno 15 minuti, su un periodo di 24 ore, presso 2 metri di una persona con la malattia 2019 (COVID-19) di coronavirus. Questa definizione del contatto vicino è stato ampiamente usata negli studi investigativi sul contatto del `' e sulla determinazione del rischio medio di COVID-19 nelle impostazioni e nelle comunità di sanità.

Studio: Variazione nella produzione di bioaerosol SARS-CoV-2 in respiro esalato. Credito di immagine: nurkovic/Shutterstock.com eldar

Ricercatori dalla scuola di medicina di Stanford University, tuttavia, feltro che la base empirica per questa finestra di momento specifico è limitata. Infatti, i ricercatori hanno supposto che le diversi caratteristiche e atti come conversazione potessero anche pregiudicare il rischio globale dell'esposizione di spargimento e di impatto del bioaerosol sopra questa finestra di tempo. Per più ulteriormente studiare questa ipotesi, i ricercatori hanno quantificato SARS-CoV-2 dai campioni esalati del respiro per determinare l'impatto di discorso e di diverse caratteristiche sullo spargimento virale.

Miglioramento della sensibilità della campionatura della maschera

La produzione dei bioaerosols SARS-CoV-2 da una persona infettata varia fra le persone. Di conseguenza, la produzione di bioaerosol è calcolata generalmente modellando i preventivi combinati delle concentrazioni in tamponi della galleria di ventilazione con i dati sul volume totale di produzione della gocciolina.

Questo approccio in gran parte è stato usato dovuto la mancanza di strumento flessibile di campionatura di bioaerosol che può direttamente quantificare la variazione nell'abbondanza di bioaerosol SARS-CoV-2. Mentre la campionatura della maschera è stata esplorata come metodo di campionatura di bioaerosol, gli studi preliminari hanno trovato l'approccio per produrre le sensibilità marginali.  

In uno sforzo per migliorare la sensibilità ed il ripristino del campione della campionatura della maschera, un gruppo di ricercatori di Stanford sviluppati di recente uno strumento novello di campionatura della maschera per valutare variazione di bioaerosol presso le persone. Dopo la misura e l'ordinamento \ SARS-CoV-2 dai campioni esalati del respiro, i ricercatori hanno usato questi dati per studiare l'impatto di discorso e di diverse caratteristiche sullo spargimento virale.

Circa lo studio

Per questa ricerca, i ricercatori hanno sviluppato uno strumento di campionatura della maschera che ha compreso le maschere misura N95 che contengono una capsula di Petri Da 47 millimetri (millimetro) con un filtro da membrana della gelatina. Complessivamente campioni di 141 maschera sono stati raccolti da 97 pazienti positivi COVID-19 dall'ospedale di Stanford fra settembre 2020 e marzo 2021.

I pazienti sono stati divisi in due gruppi. Considerando che il gruppo A ha incluso i pazienti che hanno indossato una maschera per 30 minuti e sono stati detti alla conversazione o rimangono silenziosi, pazienti consistiti di B del gruppo che sono stati incaricati di indossare due maschere per 15 minuti ciascuna. Mentre indossavano la prima maschera, i partecipanti del gruppo B non hanno parlato affatto; tuttavia, mentre indossavano la seconda maschera, hanno parlato con l'intervistatore o un membro della famiglia.

Risultati di studio

“Oltre 15 minuti della raccolta, le copie virali totali catturate dalle maschere hanno variato sostanzialmente, variando da 0 a 5,0 x a 106 copia mentre parlando con 0 - 8,4 x 104 copie mentre non parlando.„

Una correlazione moderata è stata riferita in persone di maggior età che erano nei 15 gruppi di conversazione minuti e negli più alti caricamenti virali nei campioni esalati del respiro. Tuttavia, altri fattori compreso la durata dei sintomi, dei giorni dalla prima prova SARS-CoV0-2 e del numero delle copie di RNAseP dell'essere umano non sono stati trovati per pregiudicare le copie virali raccolte nelle maschere. D'importanza, i ricoverati hanno avuti tariffe significativamente più basse della positività della maschera rispetto ai pazienti esterni.

(A) I numeri di copia virali individuati in maschere e tamponi nasali sono stati correlati moderatamente nel gruppo A (30 minuti che campionano senza istruzioni; blu, n=33) e gruppo B (un campionamento di 15 minuti; rosso,) gruppo di conversazione n=44. (B) numero totale delle copie virali individuate per campione della maschera in gruppo di conversazione e nessun di conversazione. Le copie virali sono state individuate facendo uso di SARS-CoV-2 sonde specifiche del N2 e di N1. Le copie virali sono state quantificate sulla curva standard derivata dal N-gene che contiene il plasmide di pET21b+.

Ordinando i campioni esalati del respiro, i ricercatori hanno valutato la qualità di RNA estratta dai filtri dalla maschera e determinata se la campionatura della maschera può essere usata per sorveglianza genomica. A questo scopo, i ricercatori hanno trovato che 71% di tutti i campioni della maschera ha raggiunto i loro obiettivi per l'ordinamento della copertura, quindi dimostranti l'applicazione potenziale della campionatura di bioaerosol per l'intero sequenziamento del genoma degli agenti patogeni respiratori. Questo strumento di campionatura della maschera è quindi un metodo di promessa per studiare la rilevazione di variante e della trasmissione.

(A) La maggior parte 71,4% (15/21) di tutti i campioni della maschera, compreso 62,5% (5/8) la maschera, 50,0% non maschera conversazione e 88,9% (8/9) i campioni di conversazione della maschera, hanno raggiunto i nostri obiettivi per l'ordinamento la profondità di copertura (100X) e della larghezza (>90% del genoma con copertura di >10X). (B) la profondità mediana di copertura è stata correlata con il caricamento virale (r = 0,65, P < 0,001).

Conclusione

Nello studio corrente, i ricercatori hanno sviluppato uno strumento novello di campionatura della maschera che può essere utilizzato per quantificare ed ordinare il materiale genetico SARS-CoV-2 dai campioni esalati del respiro. I dati presentati qui egualmente forniscono la prova sull'impatto di discorso e della variazione interindividuale su SARS-CoV-2 che sparge nei bioaerosols.

Lo studio messo a fuoco su un'area senza indirizzo della valutazione quantitativa di produzione di bioaerosol SARS-CoV-2 e dei sui fattori determinanti. Contribuisce ad informare la stratificazione di rischio e di valutazione delle esposizioni e della trasmissione di infezione di bioaerosol come pure le linee guida vicine del contatto. L'esposizione varia sostanzialmente fra le persone ma potrebbe rischio-essere stratificata dal caricamento virale del tampone nasale e se l'esposizione ha compreso la conversazione.

avviso *Important

il medRxiv pubblica i rapporti scientifici preliminari che pari-non sono esaminati e, pertanto, non dovrebbero essere considerati conclusivi, guida la pratica clinica/comportamento correlato con la salute, o trattato come informazioni stabilite.

Journal reference:
Dr. Ramya Dwivedi

Written by

Dr. Ramya Dwivedi

Ramya has a Ph.D. in Biotechnology from the National Chemical Laboratories (CSIR-NCL), in Pune. Her work consisted of functionalizing nanoparticles with different molecules of biological interest, studying the reaction system and establishing useful applications.

Citations

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