创新背景
在日常生活中,病毒主要通过以下方式进行空气传播:
飞沫传播:感染者在咳嗽、打喷嚏、说话或呼吸时,口鼻部分会释放出含有病毒的飞沫,这些飞沫中的病毒可以携带在微小水滴中,并悬浮在空气中,当其他人吸入这些含有病毒的飞沫时,病毒可以进入他们的呼吸道,导致感染。
气溶胶传播:除了大型的飞沫,病毒也可以以更小的气溶胶形式悬浮在空气中,气溶胶是指微小的固体或液体颗粒,携带着病毒,并能够在空气中漂浮较长时间,这些微小颗粒在空气中具有较好的悬浮性,使得病毒可以通过气溶胶传播给其他人。
病毒附着于尘埃颗粒:有些病毒可以与尘埃颗粒结合,形成含有病毒的颗粒,这些颗粒也可以在空气中悬浮,并在吸入时引起感染。
病毒在室内空气中传播:在封闭的室内环境中,病毒可以积聚在空气中,特别是在空气循环不良的情况下,如果有感染者在室内,其他人吸入含有病毒的空气时,也容易被感染。
需要注意的是,空气传播的范围和影响受到多种因素的影响,包括病毒的传播能力、环境条件(如温度和湿度)、空气流动和接触的距离等,因此,在防控疾病的过程中,重要的措施之一是保持良好的通风,避免密闭的空间,减少病毒在空气中的积聚和传播,此外,佩戴口罩等措施也能有效阻止飞沫传播和气溶胶传播,减少病毒的传播风险。
这项研究对空气传播病毒的稳定性进行了深入了解,特别是针对SARS-CoV-2病毒的不同变种,此前,有关空气传播病毒的稳定性一直存在广泛的争议和讨论,了解病毒在空气中的存活能力以及影响其感染性的因素对于制定有效的防控策略至关重要,尤其是在新病毒的情况下。
创新过程
研究人员采用自己开发的生物气溶胶技术仪器CELEBS(Controlled Electrodynamic Levitation and Extraction of Bioaerosols onto a Substrate),模拟呼出气溶胶,并测量不同SARS-CoV-2变种在实验室生成的气溶胶颗粒中的存活情况,这些颗粒模拟了病毒在呼吸、说话或咳嗽时从感染者呼出的气溶胶。
悬浮液滴,液滴看起来像线,因为它们在电动力场中快速移动
研究人员考察了环境因素对病毒在空气中的感染性的影响,他们研究了温度、湿度、颗粒组成以及空气中是否存在酸性蒸汽(如硝酸)等因素,并观察这些因素在40分钟内如何改变病毒的感染性。
研究人员通过调整空气中的气态成分来确认病毒的气溶胶稳定性与气溶胶液滴中的碱性pH有关,研究结果表明,呼出的SARS-CoV-2病毒液滴的高pH可能是导致感染性丧失的主要原因。
研究人员对实验结果进行解释,认为高pH的呼出病毒液滴可能是导致病毒在空气中失去感染性的关键因素,因此,更干净的空气可以更快地杀灭病毒,开窗通风可以降低空气中的酸性物质含量,从而使病毒死亡更快。
研究人员使用了自己开发的CELEBS技术仪器来模拟呼出气溶胶,并测量不同SARS-CoV-2变种在实验室生成的气溶胶颗粒中的存活情况,通过操纵气体成分,他们确认了病毒的气溶胶稳定性与气溶胶液滴中的碱性pH有关,同时,研究人员对环境因素的影响进行了系统的考察,包括温度、湿度、颗粒组成和空气中的酸性蒸汽等。
通过这些工作,研究人员成功地揭示了空气传播病毒存活的关键因素,为未来制定有效的疾病防控策略提供了重要的科学依据。
创新价值
这项研究为疾病防控提供了重要的科学依据:了解空气传播病毒的稳定性和感染性丧失的机制,有助于制定更有效的防控措施,特别是对于新病毒的应对,这项研究提供了有关病毒行为的关键见解,有望对未来防疫策略和传染病防控产生重要影响。
此外,这项研究也对公共卫生、医疗保健和环境健康领域有积极的影响:了解环境因素如温度、湿度、空气流动等如何影响病毒在空气中的传播,有助于设计更好的疾病防控措施,提高公共场所和医院的空气质量,降低病毒传播的风险。
创新关键点
研究人员使用自己开发的CELEBS技术仪器来模拟呼出气溶胶,该仪器允许研究人员控制气溶胶的生成和测量不同SARS-CoV-2变种在气溶胶颗粒中的存活情况,他们通过调整实验室中空气中的气态成分,来模拟不同环境条件对病毒的影响,并对环境因素进行了系统的考察,包括温度、湿度、颗粒组成和空气中是否存在酸性蒸汽等。
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