可重复使用的夹式设备评估SARS-CoV-2暴露程度

耶鲁大学的科学家开发了一种可穿戴空气采样器，已通过测试其检测空气传播的SARS-CoV-2的能力。研究结果发表在环境科学与技术通讯．¹

检测空气传播的SARS-CoV-2

随着我们继续经历COVID-19大流行，我们更多地了解了SARS-CoV-2病毒，它如何影响人体，在人与人之间传播，以及预防和治疗它的最有效方法。随着这方面知识的增长，我们有能力开发新的方法，可靠地测试在不同环境中暴露于病毒或感染病毒的情况。

SARS-CoV-2通过空气传播是什么意思?当感染SARS-CoV-2的人呼气时，他们会以气溶胶或液滴的形式释放病毒颗粒。“这可能是因为咳嗽或打喷嚏，也可能是因为他们说话或呼吸时，”解释说克里斯托·波利特博士他是耶鲁大学全球健康研究所的流行病学助理教授。“虽然较大的液滴可以很快落到地面(几秒到几分钟)，但较小的气溶胶可以在空气中停留更长的时间(几分钟到几小时)。”因此，病毒可以通过吸入含有病毒的气溶胶或飞沫从一个人传播到另一个人。

能够检测空气传播的SARS-CoV-2的设备可以帮助在不知不觉中暴露于病毒的个人得到通知。虽然其中一些设备已经被开发和测试在机场设置例如，它们通常很大，在移动性方面受到限制，类似于你在办公室可能遇到的笨重打印机。

一种用于检测呼吸道病毒暴露的小型设备

波利特和他的同事一直在研究一种更紧凑的可穿戴空气采样装置，被称为“新鲜空气夹”。最初，它被设计用来测试一个人接触空气中化学污染物的情况，并被生活在英国和世界其他13个国家的人使用。^2，3.，4波利特说:“化学物质被可穿戴设备中的聚合物薄膜吸收，我们使用质谱法检测暴露情况……我们通常使用这种工具检测约500种不同的化学物质。”

当COVID-19大流行开始时，研究人员将他们的预期用途用于检测化学物质暴露于呼吸道病毒暴露。

波利特说:“新鲜空气夹可以早期识别暴露事件，允许快速采取行动进行检测或隔离，防止病毒传播，如果参与者没有早期发现暴露。”

新风夹的设计和测试

该设备由聚二甲基硅氧烷(PDMS)表面制成，可吸附可能含有病毒的气溶胶和液滴。该薄膜位于有磁性扣件的夹夹所在的腔室中。该聚合物薄膜被用作后续聚合酶链式反应(PCR)测试的采样器，可用于估计SARS-CoV-2的空气浓度。

研究小组首先在耶鲁大学纽黑文医院测试了新鲜空气夹。波利特说:“我们把这些片段放在COVID-19患者的房间里，发现我们能够检测到SARS-CoV-2。”“然后我们在实验室里做了一些对照测试，以测量空气中的病毒被夹子中的聚合物膜收集的速度。”为了确保研究团队的安全，使用了一种与SARS-CoV-2性质相似的噬菌体进行实验室测试。

接下来，这段视频被分发给康涅狄格州的62名研究参与者，他们被要求佩戴该设备5天。波利特说:“研究参与者佩戴的每个夹子上收集的病毒副本数量是用PCR方法测量的。”其中5个片段通过PCR检测出SARS-CoV-2;其中四件是餐厅服务员穿的，还有一件是无家可归者收容所的工作人员穿的。

作者在论文中写道:“我们的研究结果表明，基于pdms的被动采样器可以作为现实世界高风险环境中空气病毒暴露的有用暴露评估工具，并为早期发现潜在病例提供途径，并指导特定地点的感染控制方案，以预防社区传播。”

波利特说，研究小组本想报告在更大范围的环境中更大范围的人群中使用这种夹子的情况。自最初的研究完成以来，他们继续在不同的室内环境中使用夹子来评估传播风险——这一数据尚未发表。

新鲜空气夹可重复使用

新鲜空气夹的好处包括它既轻便又便宜。但它对环境“友好”吗?主要关注大流行对地球环境的影响已经表达出来了这需要口罩、手套和其他防护装备来预防感染。“新鲜空气夹是可重复使用的-这是设计过程中的一个重要考虑因素，”Pollitt描述道。“我们准备了一种聚合物薄膜，它包含在夹子中来收集病毒。这种聚合物被一种新薄膜取代，这样设备就可以重复使用。”

该设备尚未商业化。在这个阶段，科学家们热衷于扩大它的使用，并“探索如何最好地在工作场所、学校和社区成员中推广应用，”波利特总结道。

Krystal Pollitt博士接受了技术网络高级科学作家Molly Campbell的采访。188金宝搏备用

引用:

1.天使DM，高D，延迟K，等。基于聚二甲基硅氧烷的被动空气采样器的开发和应用，以评估个人接触SARS-CoV-2。环境科技快报．2022.doi:10.1021 / acs.estlett.1c00877．

2.Lin EZ, Esenther S, Mascelloni M, Irfan F, Godri Pollitt KJ。新风腕带:可穿戴的空气污染物采样器。环境科技快报．2020; 7(5): 308 - 314。doi:10.1021 / acs.estlett.9b00800．

3.郭鹏，林依志，Koelmel JP，等。利用可穿戴式空气污染物监测仪探索中国的个人化学品暴露:对中国济南健康老年人的重复测量研究环境Int。2021; 156:106709。doi:10.1016 / j.envint.2021.106709．

4.Koelmel JP, Lin EZ, DeLay K，等。使用可穿戴被动采样器和高分辨率质谱法评估南非儿童的外部暴露。以预印本形式出版。研究广场。2021.doi:10.21203 / rs.3.rs - 828351 / v1．