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作者们表示,空气传播及物媒传播(fomite transmission,即病毒通过物体媒介传播)在此前的SARS和MERS流行中起到重要作用,因此量化新冠病毒在环境中的稳定性对分析其病毒学特征至关重要。
在这项研究中,作者们用新冠病毒 nCoV-WA1-2020(MN985325.1)和SARS冠状病毒Tor2(AY274119.3)作比较。
研究用液态气孔式气溶胶发生器和一种名为“Goldberg drum”的容器来获取活的新冠病毒,即通过模拟感染者咳嗽、打喷嚏先将病毒颗粒雾化,再让病毒颗粒在环境中停留一段时间后,测量其活性。作者们还使用贝叶斯回归模型估算了活病毒滴度的衰减率。
在空气气溶胶和不同物质表面的存活时长
SARS冠状病毒和新冠病毒雾化后的活力对比,温度21-23°C,相对湿度65%
研究人员在病毒颗粒雾化后的0、30、60、120和180分钟收集样品,共进行了3次重复试验。
他们发现,活病毒可在雾化后的气溶胶中存活3小时,病毒活性的范围与SARS冠状病毒类似。
通过病毒衰减率分布,研究人员还计算出各种条件下新冠病毒与SARS病毒的半衰期(病毒有半数发生衰变时所需要的时间)分布。
新冠病毒和SARS冠状病毒在气溶胶和不同物体表面的半衰期,以及二者的差值
新冠病毒和SARS冠状病毒在气溶胶中表现出相似的半衰期,中位估计值均约为2.7小时,新冠病毒半衰期的95%可信区间为1.65-7.24 小时;SARS病毒则为1.81-5.45小时。
研究人员还在能够代表各种家庭和医院环境的材料表面进行了实验,包括塑料(聚丙烯)、合金不锈钢、铜和纸板。
SARS冠状病毒和新冠病毒在不同物质表面的活力对比
研究人员将50μl病毒沉积在不同材料的表面,并通过擦拭表面回收样本来评估病毒在该表面的稳定性,进而在Vero E6细胞上进行终点滴定来定量所有样品中的活病毒。作者们指出,实验局限性在于未稀释样品中的铜可能存在毒性。
研究者们通过3次反复实验取得的平均值发现,新冠病毒在塑料和不锈钢上最稳定,能够存活最多72小时,尽管3天后病毒的浓度已大大降低。
SARS冠状病毒具有相似的稳定性,在聚丙烯上它能存活长达72小时,在不锈钢表明上则能达到48小时。
值得注意的是,