Coronavirüs Dozu ve Zamanlama Enfeksiyon için Önemlidir

Birçok kurumdan araştırmacılar, COVID-19 virüsünü yakalayan ve öldüren yeniden kullanılabilir solunum cihazına sahip bir maske geliştirmek için Ulusal Bilim Vakfı tarafından finanse edilen bir proje üzerinde çalışıyor. Bu çabanın bir parçası olarak, Güney Dakota Eyalet Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü'nde yardımcı doçent olan Saikat Basu, solunum yolunun savunmasız bölgelerine ulaşması muhtemel damlacık boyutlarını takip etmek için solunum hızlarını kullanan bir model geliştirdi.

Basu bir üniversite haber bülteninde, "Enfekte olmak için önce virüsü teneffüs etmelisiniz, bu nedenle soluma modelleri önemlidir." dedi. Ayrıca önemli olan maske takmaktır. Kuzey Carolina Üniversitesi'nden bir hücre kültürü çalışması, boğazın üst kısmının, burun geçişlerinin arkasında ve yemek borusu ve ses kutusunun üzerinde - nazofarenks olarak bilinen bir alan - virüs için en erişilebilir tohumlama bölgesi olduğunu buldu.

Basu, çalışmasında sağlıklı yetişkinlerde soluma oranlarını simüle etmek için dijital modeller kullandı. O bölgeye ulaşması en muhtemel damlacık boyutlarının beklenenden daha büyük olduğunu bildirdi. Basu, "Çoğu maske bu damlacık boyutlarını bloke eder, bu nedenle maske takmak çok yararlıdır." dedi. "Bunlar aynı zamanda yeni solunum cihazı tasarımımızın yakaladığından emin olma ihtiyacı duyduğumuz damla boyutlarıdır." Veriler, bu ilk enfeksiyon bölgesine ulaşan solunan antiviraller ve burun içi aşıların geliştirilmesinde de yararlı olabilir.

Olumsuz keşiflerden biri, virüs taşıyan damlacıkların havada susuz kalması, virüs partiküllerinin konsantrasyonunu ve bunların hastalığa neden olma potansiyelini artırmasıdır. Bu, nemin düştüğü ve damlacıkların daha hızlı dehidrasyon oranını tetiklediği bu kış COVID-19 iletimi üzerinde bir etkiye sahip olabilir. Basu, "Dış havada dehidrasyondan sonra solunan damlacıklar daha büyük bir viral yük taşıyor." dedi. Enfeksiyon eşiğini tahmin etmek için Basu, bir semptomatik kişinin COVID-19'u diğer 52 üyeye bulaştırdığı Skagit Vadisi, Washington'daki 61 kişilik bir koro grubu arasında Mayıs ayı süper yayılma olayına ilişkin raporlara baktı.

Bir damlacığın en az bir virüs parçacığı içerme olasılığını tahmin etmek için Basu, COVID-19 hastalarının balgam ve mukusundaki virüs miktarı üzerine bir araştırma yaptı ve dehidrasyonu hesaba kattı. Konservatif olarak, enfeksiyon eşiği olarak yaklaşık 300 virüs parçacığını tahmin etti. Tipik olarak, solunan bir viral enfeksiyon, 1.950 ila 3.000 virüs partikülü gerektirir. Basu, "Enfeksiyonu başlatmak için gereken virüs parçacığı sayısının yüzler aralığında olması çok dikkat çekici ve bu virüsün ne kadar bulaşıcı olduğunu gösteriyor." dedi.

Damlacık inhalasyon modellemesinden elde edilen sonuçlar medRxiv'deki bilimsel ekip tarafından tarandı. İlgili araştırma makalesi, PLOS One dergisinde hakem incelemesinden geçiyor.