В настоящем исследовании эксперты проанализировали выдыхаемый пациентами с COVID-19 воздух и поверхности окружающей их среды, возможно, загрязненные SARS-CoV-2. Исследователи собрали тестовые образцы для текущего исследования только у тех пациентов с COVID-19, у которых во время госпитализации наблюдались легкие и умеренные симптомы. Серийные мазки из носоглотки и образцы выдыхаемого воздуха были взяты на 1, 3, 5, 7, 9, 11, и 13 дней после госпитализации (dph) с использованием пробирки для отбора проб вируса и пробоотборника воздуха. Выдыхаемый воздух также собирали на желатиновые фильтры в течение 30 минут для определения распределения частиц SARS-CoV-2 по размерам.
Кроме того, исследователи собрали образцы рук пациента и окружающей среды, такие как наволочки, маски, спинки кроватей, прикроватные тумбочки и мобильные телефоны в 1, 3, 5, 7, 9, 11, и 13 миль в час. Эти промокшие стерильные тампоны также хранились в 1 мл PBS, содержащем 1% пенициллина. Все испытуемые образцы хранились при температуре -80C до извлечения.
Исследователи использовали количественную полимеразную цепную реакцию обратной транскрипции в реальном времени (qRT-ПЦР) для обнаружения РНК SARS-CoV–2, которая измеряла амплификацию гена нуклеокапсида (N). Анализ qRT–ПЦР был повторен один раз для каждого положительного образца. Значения Ct измеряют количество копий вирусной РНК в образцах, а порог цикла отсечения (Ct) 40 показывает отрицательный тест.
Ученые обнаружили доказательства наличия SARS-CoV-2 в выдыхаемом дыхании пациентов с COVID-19, которое передается через дыхательные капли, и загрязнение поверхности окружающей среды также было связано с выдыхаемым дыханием. Эти результаты подтверждают важность и эффективность ношения маски для минимизации респираторной передачи SARS-CoV-2, поскольку маски снижают передачу крупных вирусных частиц (>5 мкм).
На ранних стадиях болезни пациенты с COVID-19 выдыхали 10 миллионов частиц SARS-CoV-2 в час (107 копий вирусной РНК). Вирусная нагрузка постепенно снижалась как в парных мазках из носоглотки, так и в образцах выдыхаемого воздуха. Однако мазок из носоглотки имел более высокую вирусную нагрузку, чем образец парного выдыхаемого воздуха, за исключением пациента 2 с частотой 11 дпн. Средний положительный показатель загрязнения окружающей среды SARS-CoV-2 составил 44%, и руки пациентов были наиболее загрязненной поверхностью (50,48%). Уровень загрязнения прикроватных тумбочек, кроватей, мобильных телефонов и наволочек составил 44,76%, 42,38%, 41,43% и 40,95% соответственно.
По мнению авторов настоящего исследования, на сегодняшний день не было конкретных доказательств, подтверждающих передачу SARS-CoV-2 воздушно-капельным путем. Они предоставили доказательства присутствия SARS-CoV-2 в каплях выдыхаемого воздуха пациентов с COVID-19, что позволяет предположить, что дыхательные капли являются основным путем передачи SARS-CoV-2.
В соответствии с выводами предыдущих исследований результаты исследования показали, что положительный показатель загрязнения поверхности окружающей среды SARS-CoV-2 составил более 40% и был выше в первую неделю госпитализации. Таким образом, можно предположить, что прямой контакт с загрязненными поверхностями, особенно в течение первых семи дней болезни, увеличивает риск заражения SARS-CoV-2. Кроме того, нагрузка SARS-CoV-2 на поверхности окружающей среды показала положительную корреляцию с вирусной нагрузкой в выдыхаемом воздухе, что позволяет предположить, что пациенты с COVID-19 должны быть изолированы, чтобы предотвратить дальнейшее распространение вируса.