2020年9月29日

口罩可以阻止携带冠状病毒的飞沫

如果您接触了新的冠状病毒,您被感染的可能性有多大?

多少 据南达科他州立大学机械工程系的助理教授Saikat Basu称,您吸入的颗粒物以及它们进入呼吸道的位置都会影响您感染COVID-19的机会。

巴苏说:“要被感染,必须首先吸入病毒,因此吸入方式很重要。”他开发了一个模型,该模型使用呼吸速率来跟踪可能到达最脆弱区域的液滴尺寸。 。该模型是多机构国家科学基金会资助的研究项目的一部分,该项目旨在开发一种具有可重复使用呼吸器的口罩,以捕获并杀死新型冠状病毒。

好消息是,戴在鼻子上的口罩有可能阻塞最有可能到达初始感染部位的液滴尺寸。坏消息是COVID-19携带者携带病毒的飞沫将空气中的水分排出体外,从而增加了引起疾病的可能性。

Basu解释说:“在外部空气中脱水后被吸入的液滴携带着更大的病毒载量。”取而代之的是,今年夏天,巴西和印度等国家较高的相对湿度可能是有利的。

液滴吸入建模的结果已由medRxiv的科学团队筛选,该模块是用于健康科学的预印服务器,可在线获取。相应的研究手稿也正在接受同行评审 PLOS一,一种开放获取的科学期刊。 SDSU的高性能计算集群用于部分气溶胶建模。

水滴通过鼻子进入

北卡罗来纳大学教堂山分校的细胞培养研究表明,鼻道后方,食道和语音箱上方的喉咙上部是最容易接近的播种区,Basu解释说。其他研究,包括牛津大学的一项研究,也证实了这一点。

Basu指出:“鼻前通道的粘液层使病毒更难以感染这些细胞。”此外,位于鼻腔前鼻腔后面的纤毛纤毛细胞具有被称为ACE2的表面受体,病毒可利用该受体进入细胞。然后,通过吸入载有病毒的鼻咽液,感染从最初的感染部位扩散到肺部。

为了确定哪种液滴尺寸最有可能到达鼻咽,Basu开发了基于CT的两个鼻空域的数字模型 并模拟了四种吸入速率-每分钟15、30、55和85升。

他解释说:“ 15升速率发生在坐着并缓慢呼吸时,而30升速率大致相当于您走路时的呼吸速率。”吸气和吸气的速度必须在每分钟60至75升的范围内。

“什么时候 在不同的呼吸频率下,平均直径为2.5至19微米的液滴最能着陆在鼻咽处。”他指出。这些液滴的尺寸比预期的大。

巴苏说:“大多数口罩会阻挡这些液滴的大小,因此戴口罩非常有用。” “这些也是我们确保捕获新呼吸器设计所需的液滴尺寸。”

另外,该数据将有助于开发到达该初始感染部位的吸入式抗病毒治疗药和鼻内靶向疫苗。

冷凝增加病毒载量

根据有关Skagit Valley合唱小组的报道,其中一个人将COVID-19传播给61个合唱团成员中的52个,Basu得出了大约300个病毒颗粒或病毒体作为感染阈值的保守估计。

巴苏说:“发动感染所需的病毒颗粒数量在数百个范围内,这一事实非常显着,这表明这种特定病毒具有极强的传染性。”通常,吸入性病毒感染(例如流感)需要1,950至3,000病毒粒子。

为了估计液滴至少包含一个病毒粒子的可能性,Basu使用了一项研究,研究了COVID-19患者的痰液和粘液中的病毒数量,然后解释了环境诱导的脱水。

他解释说,预计液滴尺寸将减少三分之一,这意味着10微米液滴包含至少一个病毒体的可能性将从0.37%增加到13.6%。对于15微米的液滴,该概率增加到45.8%。发生这种情况是因为含病毒的液滴中的成分是非挥发性的。当这些成分蒸发时, 液滴中的杂质明显升高。

Basu指出,这可能会对今年冬天的COVID-19传播产生重大影响,因为相对湿度会下降,并随后引发喷出的呼吸道飞沫的更高脱水率。此外,冬季的闭门通风系统可能会增加空中传播的可能性。



更多信息: Saikat Basu。暴露于COVID-19携带者:呼吸道传播趋势和传染剂量估计, (2020)。 DOI:10.1101 / 2020.07.27.20162362
期刊信息: 一等奖

Provided 通过 南达科他州立大学
引文: 口罩可以阻止携带冠状病毒的飞沫(2020年9月29日) 2020年10月21日检索 from //xasqxhb.com/news/2020-09-masks-block-coronavirus-carrying-droplets.html
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