在粘液中吸引,冠状病毒颗粒的传播可能远远超过了一次
一项建模研究提出了有关呼吸液滴的疑问,例如传播导致Covid-19的病毒的呼吸液滴,可以在变得无害之前传播。携带病毒的机载颗粒不仅能保持感染力不仅几英尺,而且还超过200英尺,而不是曲棍球溜冰场的长度?
到1930年代的实验提出了两条路径呼吸液滴就像打喷嚏或咳嗽的人一样。他们要么大又沉重,在地面上坠落,没有太多机会感染另一个人。或者它们是如此的小而轻,以至于几乎立即干燥,保持空降,但很快变得无害。干燥使得像无法感染的冠状病毒一样“包裹”病毒。
但是,能源部西北国家实验室科学家的一项新研究提出了第三种选择 - 小呼吸颗粒可以保持湿润和空气传播的时间更长,并且比科学家所认识到的更大的距离。
该研究的相应作者伦纳德·佩斯(Leonard Pease)说:“有报道说,人们被感染者的冠状病毒感染或在感染者离开该房间几分钟后的房间里。”研究结果发表在《杂志》 2月号国际热量和传播传播。
“被包围病毒体可能保持良好水分并因此在实质性距离上完全感染的想法与现实世界的观察一致。也许是传染性的呼吸系统飞沫持续时间比我们意识到的要长。” Pease补充说。
PNNL团队长时间看了粘在人们从肺部喷出的呼吸液滴的粘液。科学家知道,粘液允许许多病毒比其他病毒更远,使他们能够从一个人到另一个人的旅程。
传统的智慧是只有几微米的非常小的雾化液滴,例如肺部生产的液滴,几乎立即在空气中干燥,变得无害。但是PNNL团队发现粘液改变了方程。
该小组发现,围绕呼吸液滴的粘液壳可能会降低蒸发率,从而增加液滴中病毒颗粒保持湿润的时间。由于像SARS-COV-2这样的包围病毒具有脂肪涂层,必须保持湿润病毒为了感染,较慢的蒸发使病毒颗粒的传染性更长。
团队估计,包裹在粘液中的液滴可能会保持湿润长达30分钟,并且行驶约200英尺。
Pease说:“尽管有许多因素作为变量,但粘液在很大程度上被忽略了。”
该论文的作者包括Pease和Nora Wang Esram,Gourihar Kulkarni,Julia Flaherty和Carolyn Burns。
办公室之间的病毒旅行
对粘液的重点有助于解决另一个问题:该病毒如何在多室办公楼中移动。
在呼吸液滴中搭便车是病毒成为空气传播并感染那些呼吸的人的第一步。化学家卡罗琳·伯恩斯(Carolyn Burns)的任务是创建人工,呼吸道样的液滴,以研究颗粒如何从房间转移到房间。
最终,燃烧固定在两种物质上,携带人造病毒样颗粒。一个是牛粘液;另一种是藻酸钠,一种源自棕色海藻的化合物。该化合物通常用作冰淇淋和奶酪等食物中的增稠剂。
该团队使用喷枪将液滴分散在多室实验室大楼的一个房间中。液滴和喷枪一起模拟了一个人的咳嗽,在源室中释放了大约一分钟的颗粒。由Alex Vlachokostas和Burns领导的团队在两个毗邻的房间中测量了带有控制的建筑通风的液滴水平。
该团队的实验发现于1月19日在室内空气中发布,回应了其先前的建模研究的发现,该发现于去年发表在《期刊》上建筑物和环境。
科学家发现,低水平和高水平的过滤均在降低所有房间的呼吸液滴水平有效。过滤迅速降低了相邻房间中的液滴水平,大约三个小时,至少三分之一或更少,而无需过滤。
该团队还发现,增加通风迅速降低了源室中的颗粒水平。但是其他连接房间中的粒子水平立即跳跃。20至45分钟后,水平升高,急剧变化增加了尖峰。最终,在最初的尖峰之后,所有房间的液滴水平在过滤后三个小时后逐渐下降,没有滴水。
科学家们说,在某些情况下,例如大型会议或学校集会,增加空气交换可能是有益的,但是在正常的工作和学校条件下,它实际上可能会提高建筑物所有房间的传输速度。
Pease说:“如果您在下游的房间里,而不是病毒的来源,那么您的通风可能不会更好。”
进一步探索
Leonard F. Pease等人,研究SARS-COV-2通过中央通风系统的潜在气溶胶传播和感染性的研究,建筑物和环境(2021)。doi:10.1016/j.buildenv.2021.107633