布里斯托大学|较高的二氧化碳水平会增加病毒在空气中的存活率和传播风险

2024-05-21 23:30:57 91

一项新的研究首次揭示了二氧化碳 (CO2) 在决定空气传播病毒(即导致 COVID-19 的病毒 SARS-CoV-2)的寿命方面所起的重要作用。

 

 

它清楚地表明保持一氧化碳2控制水平有助于降低病毒存活率,从而降低感染风险。

 

这项研究由布里斯托大学领导,今天发表在《自然通讯》上,展示了一氧化碳2是延长 SARS-CoV-2 变体寿命的主要因素,这些变体存在于大气中循环的微小液滴中。

 

该大学化学学院气溶胶科学高级研究员Allen Haddrell博士说:“我们知道SARS-CoV-2与其他病毒一样,通过我们呼吸的空气传播。但这项研究代表了我们理解这种情况如何以及为什么会发生的巨大突破,以及至关重要的是,可以做些什么来阻止它。

 

“这表明打开窗户可能比最初想象的更强大,尤其是在拥挤和通风不良的房间里,因为新鲜空气的一氧化碳浓度较低2,导致病毒更快地灭活。

 

“但这也凸显了我们全球净零目标的重要性,因为研究表明,即使一氧化碳水平略有提高2,随着气候变化的开始,大气中的病毒正在增加,可以显着提高病毒的存活率和传播风险。

 

在 COVID-19 大流行期间,二氧化碳监测仪用于帮助估计建筑物的通风,因为2病毒存在于呼出的呼吸中。但这项研究揭示了一氧化碳2实际上,病毒在空气中的存活时间更长。研究人员还发现,不同的SARS-CoV-2变体具有不同的空气稳定性,最新的“Omicron”变体具有更长的寿命。

 

研究人员使用他们开发的独特生物气溶胶技术取得了这些发现,该技术称为 CELEBS – 受控电动悬浮和将生物气溶胶提取到基质上,该技术允许在模拟呼出气溶胶的实验室生成的空气传播颗粒中测量不同 SARS-CoV-2 变体的存活率。

 

通过改变一氧化碳的浓度2在400ppm(正常室外空气中的水平)和6,500 ppm之间的空气中,研究小组证实了CO增加之间的相关性2空气传播病毒在空气中具有传染性的浓度和时间长短,增加了传播风险。

 

结果显示 CO 增加2浓度仅为800 ppm,即通风良好的水平,导致病毒空气稳定性增加。40 分钟后,与清洁空气相比,当空气中含有一氧化碳时,大约是其 10 倍的病毒仍然具有传染性2浓度与拥挤的房间相似(3,000 ppm)。

 

哈德雷尔博士说:“这种关系为为什么在某些条件下可能发生超级传播者事件提供了重要的启示。含有 SARS-CoV-2 病毒的呼出飞沫的高 pH 值可能是传染性丧失的主要驱动因素。一氧化碳2当它与液滴相互作用时表现为酸。这会导致液滴的 pH 值变得不那么碱性,导致其中的病毒以较慢的速度灭活。

 

“这就是为什么打开窗户是一种有效的缓解策略,因为它既可以物理地将病毒从房间中清除,又可以使气溶胶飞沫本身对病毒更具毒性。

 

从现在到本世纪末,最近的气候科学研究预测了一氧化碳的浓度2在大气中预计将达到700 ppm以上。

 

哈德雷尔博士补充说:“因此,这些发现不仅对我们对呼吸道病毒传播的理解具有更广泛的意义,而且对我们环境的变化如何加剧未来大流行的可能性具有更广泛的意义。我们研究的数据表明,一氧化碳水平上升2在大气中,通过延长它们在空气中保持传染性的时间,可能与其他呼吸道病毒的传播性增加相吻合。

 

共同作者、布里斯托尔大学EPSRC气溶胶科学博士培训中心主任Jonathan Reid教授说:“虽然我们仍然有很多不了解的地方,但我们现在正在更全面地了解呼出的呼吸道气溶胶在人与人之间传播传染性病毒以及控制其生存的机制中的作用。

 

“这些发现可以作为设计缓解策略的科学依据,这些策略可以在未来的任何大流行中挽救生命。”

 

原文链接:https://www.bristol.ac.uk/news/2024/april/carbon-dioxide-aerosol-study.html

 

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