病毒|人體呼出的新冠病毒在空氣中如何衰亡?新研究:20分鐘內失去90%的感染能力

據外媒報道 , 英國近日的一項研究首次模擬了人體呼出的新冠病毒顆粒在空氣中衰亡的過程 。 結果顯示 , 新冠病毒暴露在空氣中的前幾秒內會失去50%到60%的傳染性 。 而20分鐘之內 , 如果病毒還未“找到”下一位宿主 , 它會失去90%的感染能力 。
該研究進一步論證了保持社交距離和戴口罩的重要性 , 是預防感染“最有效的”手段 。 此外 , 研究顯示 , 隨著病毒顆粒離開肺部相對潮濕和富含二氧化碳的環境 , 它們會迅速失去水分并變干 。
由于病毒在空氣中變干衰竭的速度會隨著周圍空氣的相對濕度而變化 , 因此 , 保持室內通風干燥也能產生一定的預防感染作用 。
首次模擬病毒在空氣中存活情況 , 部分結果或推翻此前結論
據報道 , 此前美國研究人員曾試圖評估新冠病毒在空氣中的存活時間 。 在其實驗性研究中 , 他們使用噴霧器產生氣溶膠 , 并在受控的實驗室條件下將氣溶膠送入大功率旋轉機器——戈德堡鼓中 , 模擬飛沫在空氣中的傳播情況 。 研究發現 , 在3小時之后仍能檢測到病毒顆粒 。
然而 , 這種實驗誘導的氣溶膠不能準確反映人體呼吸或咳嗽時 , 氣溶膠顆粒中的病毒如何在空氣中的存活情況 。

病毒|人體呼出的新冠病毒在空氣中如何衰亡?新研究:20分鐘內失去90%的感染能力
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↑實驗裝置示意圖 圖源布里斯托大學研究團隊
因此 , 英國布里斯托大學的研究人員開發了一種新設備 , 該設備能夠產生任意數量的微小、含有新冠病毒的氣溶膠顆粒 , 并在兩個電環之間輕輕懸浮5秒到20分鐘時間 。 研究團隊嚴格控制溫度、濕度和光強度等 , 以此模擬人體呼出的病毒顆粒在空氣中的表現 。
“這是第一次真正能夠模擬呼氣過程中產生的氣溶膠 , 其在空氣中會發生什么 。 ”布里斯托大學氣溶膠研究中心主任、該研究帶頭人喬納森·里德教授說道 。
據該研究 , 人體會呼出高濕度的生物氣溶膠顆粒 。 當病毒顆粒離開肺部相對潮濕和富含二氧化碳的環境并暴露在空氣中 , 它們會迅速失水變干 。 病毒在進入空氣后的前幾秒鐘內就會失去50%至60%的感染能力 , 而在20分鐘內會失去90%的傳染性 。
病毒傳染性的喪失與其pH值的升高有關 。 研究人員表示 , 病毒顆粒離開肺部轉向二氧化碳濃度較低的空氣中 , pH值會有所增加 , 這破壞了病毒感染人體細胞的能力 。 此外 , 研究人員表示空氣溫度對病毒的傳染性沒有任何影響 , 這與之前的研究相矛盾 , 即新冠病毒在較高溫度下不易傳播 。
據報道 , 團隊實驗測試的所有三種新冠變種都出現了相同的效果 , 包括Alpha變種 。 研究人員表示 , 在未來幾周內將開始對奧密克戎變種進行實驗 。 目前 , 該研究還尚未經同行評審 。
研究顯示濕度是主要影響因素 , 但最大的感染風險在于距離
據研究稱 , 病毒顆粒變干的速度會根據周圍空氣的相對濕度而變化 。 例如在許多辦公室中 , 其環境相對干燥 , 病毒通過空氣傳播約10秒后 , 會失去約50%的感染能力 , 而之后下降的速度會更慢、更穩定 。 而在濕度較大的環境中 , 例如蒸汽房或淋浴室中 , 病毒感染能力下降則更為緩慢 , 在5分鐘后才會失去一半的傳染性 。

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↑酒吧等通風較差的空間更有利于病毒傳播 。
利茲大學病毒學副教授斯蒂芬·格里芬博士強調了室內通風的重要性 。 他說:“在沒有適當通風的情況下 , 如果有感染患者的話 , 其呼出的病毒顆粒會不斷地填充室內空間 。 ”