呼气20分钟内,通过空气传播的SARS-CoV-2的传染性可降低90%
根据布里斯托尔大学的新发现,SARS-CoV-2病毒在气溶胶颗粒中20分钟内就会失去90%的传染性。这项研究发表在《医学》杂志上美国国家科学院院刊(PNAS),首次研究了SARS-CoV-2在气溶胶颗粒中传染性在几秒钟到几分钟内的下降。这项研究的目的是探索在呼气后短时间内改变病毒传染性的过程。
布里斯托尔大学化学学院、兽医学院和细胞与分子医学学院的科学家们试图详细了解调节空气传播的SARS-CoV-2可吸入颗粒存活的因素,以及传染性是如何受到这些因素的影响的环境条件例如相对湿度(RH)和温度。相对湿度衡量的是空气中有多少水蒸气(湿气)与该温度下可能有多少水汽(湿气)的比较。理想情况下,健康的室内RH水平在40%至60%之间。
该团队使用一种名为CELEBS(可控电动悬浮和生物气溶胶提取到基质上)的新型仪器,能够探测SARS-CoV-2在实验室产生的空气悬浮颗粒中的存活情况,并研究温度和湿度如何在5秒到20分钟的时间尺度内驱动传染性的变化。同样的实验还比较了四种不同的SARS-CoV-2变种,包括alpha和beta。
该团队的实验结果发现,气溶胶颗粒产生的前十分钟内,传染性显著下降,这在很大程度上取决于环境相对湿度,而不是温度。这种影响在不同的SARS-CoV-2变种中没有改变。
研究小组观察到,在相对湿度较低(<50%)的情况下,空气传染性几乎立即下降,气溶胶产生后10秒内下降到50%。当空气中的颗粒干燥并迅速失去水分,形成固体颗粒时,就会发生这种损失。在高相对湿度,雾化后传染性的损失更为渐进,前5分钟内传染性的稳定损失为50%,20分钟内为90%。这种损失是由于气溶胶颗粒pH值的显著增加。
该研究的主要作者、布里斯托尔气溶胶研究中心主任、布里斯托尔大学化学学院物理化学教授乔纳森·里德说:“我们知道这一点气溶胶粒子,当被感染者呼吸、说话或咳嗽时呼出,可传播病毒。了解通过空气传播影响病原体生存的机制,是理解COVID-19等疾病传播的拼图中的又一块。
“通过实验室中的模型系统,我们已经能够确定这两个可能导致SARS-CoV-2病毒传染性在早期迅速丧失的过程。还应该记住,个体之间呼出的气溶胶质量可能有1000倍的差异,而SARS-CoV-2呼出的病毒载量可能有1万倍的差异。所有这些都提醒我们,我们还不了解的事情,以及流行病学研究,使用适当的缓解措施来减少气溶胶传播的重要性,包括佩戴口罩、保持身体距离和通风。”
更多信息:Henry P. Oswin等,SARS-CoV-2传染性随气溶胶微环境变化的动态,美国国家科学院院刊(2022)。DOI: 10.1073 / pnas.2200109119