مقالة بحثية

تقييم تأثير المرشحات والمرشحات المسبقة على عدوى وتركيز فيروس Phi6 المنبعث من الجذاذ

DOI:

10.3791/70877

⸱

مايو 29, 2026

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Atmospheric Composition Research, Finnish Meteorological Institute, 2Department of Environmental Sciences, Faculty of Biological and Environmental Sciences, University of Helsinki, 3Department of Microbiology, Faculty of Agriculture and Forestry, University of Helsinki, 4Department of Otorhinolaryngology and Phoniatrics-Head and Neck Surgery, Helsinki University Hospital

* These authors contributed equally

في هذه المقالة

ملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

هنا، نقدم دراسة لتقييم فعالية الطلاء السطحي المعتمد على النحاس والفضة المضادة للفيروسات على مرشحات الهواء. باستخدام غرفة بيولوجي هواء وبكتيريوفاج Phi6، تقيس هذه الطريقة تعطيل الفيروسات وكفاءة الترشيح الميكانيكي لتقنيات الهواء الداخلي الذاتية المعقمة.

الملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

اكتسبت تقنيات تنقية الهواء الداخلي الفعالة أهمية كبيرة بعد جائحة فيروس كورونا 2019 (COVID-19). هدف هذه الدراسة هو تقييم فعالية مضادات الفيروسات لمختلف الطلاءات السطحية القائمة على النحاس والفضة لمرشحات الهواء باستخدام غرفة هواء حيوي موحدة وبكتيريوفاج مغلف Phi6 كبديل للفيروسات التنفسية. أكدت اختبارات السطح أن جميع الطلاءات أظهرت نشاطا مضادا للفيروسات، حيث حقق تركيبة الطلاء المعتمدة على النحاس المحددة (B4) تعطيل فيروس Phi6 بالكامل خلال 10 دقائق، وA6 خلال 25 دقيقة، وVS-B خلال 60 دقيقة؛ كانت الانخفاضات المبكرة في العدوى ناتجة أساسا عن جفاف القطرات. أظهرت تجارب الهباء الجوي أن مرشحات ومرشحات الجسيمات عالية الكفاءة (HEPA) تقلل بشكل كبير من عدوى الفيروسات حتى بدون الطلاءات، حيث تسبب الترشيح الميكانيكي في تقليل بنسبة 1.0–2.0 لوغاريتم، كما أن مرشحات ألياف الزجاج عالية الكفاءة من GF-2 تقضي على الفيروسات المعدية القابلة للاكتشاف. لم تعزز الطلاءات كفاءة الترشيح بشكل كبير، ويرجح أن ذلك بسبب قلة الاتصال بالفيروس مع الأسطح المطلية. أظهرت مرشحات GF-2 المستخدمة تحسنا في إزالة الفيروسات، ويرجع ذلك إلى تراكم الجسيمات وكثافة المرشحات، بينما لم تغير الطلاءات عدد نسخ الفيروسات المارة. أظهرت مرشحات VS-B خصائص محبة للدهون، مما يشير إلى فوائد وظيفية إضافية. تسلط هذه المنهجية الضوء على أنه بينما تعتمد كفاءة المرشح بشكل أساسي على الاحتجاز الميكانيكي وتراكم الجسيمات، توفر الطلاءات السطحية المتكاملة آلية تعقيم ذاتية عن طريق تعطيل الجسيمات الفيروسية المحبوسة؛ يقترح دمج الأشعة فوق البنفسجية (UV) كاتجاه بحثي محتمل في المستقبل لتعزيز فعالية النظام بشكل أكبر.

المقدمة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

لقد تطور فهم انتقال الفيروس عبر الهواء بشكل كبير خلال جائحة كوفيد-19. نظرا لأن البيئات الداخلية تشكل مخاطر انتقال العدوى أعلى بكثير مقارنة بالخارج، هناك حاجة ملحة لتطوير استراتيجيات حماية أكثر فعالية 1,2. في هذا السياق، تشكل أنظمة التكييف وتنقية الهواء عالية الأداء مكونات أساسية للحد من انتقال الفيروس في الأماكن المغلقة.

يعد ترشيح الهواء من أكثر الطرق شيوعا في أنظمة تنقية الهواء، حيث يعتمد على خصائص الترشيح الفيزيائية الجوهرية والترشيح متعدد الطبقات 3,4,5. غالبا ما يشمل ذلك مرشحا مسبقا، وهو مرشح خشن يلتقط الجسيمات الكبيرة؛ مرشح متوسط الكفاءة، على سبيل المثال، مرشح كربون؛ ومرشح هوائي عالي الكفاءة (HEPA) يزيل ما لا يقل عن 99.97٪ من الجسيمات ذات أكبر حجم للجسيمات اختراقا وهو 0.3 ميكرومتر 6,7. تحتوي الخصائص الفيزيائية للمرشحات على العديد من الفوائد المضادة للميكروبات. لقد ثبت سابقا أن المواد المسامية يمكن أن تعطل الفيروسات عن طريق حبسها وتجفيفها 8,9,10. يمكن أيضا استخدام الكراهية للماء أو الهيدروفيليتي بشكل متناسب. الفيروسات ذات الفراء الكاره للماء تفضل الأسطح الكارهة للماء للامتصاص، بينما تجذب الأسطح المحبة للماء الفيروسات المحبة للماء11,12. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام طلاء السطح المضاد للفيروسات لتعزيز التنقية بشكل أكبر. تهدف طبقة المرشحات إلى تعطيل مسببات الأمراض فور ملامستها للمرشح 13,14. هذه الميزات يمكن أن تزيد من السلامة التشغيلية، خاصة في المستشفيات، ولكن أيضا في البيئات العامة أثناء الأوبئة والأوبئة.

للتطبيقات العملية، يجب أن يكون تأثير التعطيل لطلاءات المرشح سريعا بما يكفي لاستخدامه في تدفق الهواء عبر الهواء. لذا، يجب أن تكون مساحة السطح للاتصال المباشر بين الطلاء وجزيئات الفيروس كافية، ويجب أن يكون الطلاء قادرا على تعطيل الفيروس خلال وقت الاتصال المحدد. المعادن الثقيلة، مثل النحاس والفضة، معروفة بتأثيرها المضاد للفيروسات 15,16,17. لوحظ هذا التأثير المضاد للفيروسات لفيروسات مثل فيروس شلل الأطفال، فيروس الفاسكسينيا، الهربس البسيط 1، Phi6، البابوفيروس SV-40، الفيروس الغدي الديني، فيروس التهاب الفم الحويصلي، فيروس فيروس SARS-كورونا، فيروس الباكولوفيراس، وفيروس التهاب الصفاق المعدي لدى القطط 18,19,20,21,22. تشمل الآليات إطلاق أيونات النحاس والفضة وتوليد أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS)، التي تتفاعل مع بروتينات الفيروسات وتؤكسد الأحماض النووية 23,24,25,26,27,28,29,30.

تم تطوير غرفة اختبار مرشح رذاذ بخصائص قابلة للتعديل لأخذ عينات من الهباء الجوي والفيروسات لهذا البحث، استنادا إلى إعداد سابق للغرفة قدمها صوفيفا وآخرون (2022) (انظر الشكل 1 والشكل الإضافي 1)31). تم تصميم الغرفة المعدلة كنظام مغلق يتأثر فيه المرشحات بالفيروسات النموذجية للفيروسات المسببة للأمراض التنفسية الممرضة، لتقييم الكفاءة المضادة للفيروسات للمرشحات المطلية وغير المطلية. تم اختيار العروسية المغلفة Phi6 كبديل للفيروسات التنفسية لأنه نموذج مدروس وواسع الاستخدام مناسب لدراسات الهباء الجوي الفيروسي. وبما أن Phi6 غير ممرض للبشر ويصنف كمستوى السلامة البيولوجية 1 (BSL-1)، فإنه يسمح بتقييم آمن وعملي للطلاءات المضادة للفيروسات ضمن بيئة مختبرية للسلامة البيولوجية المستوى 2 (BSL-2) وفقا لإرشادات السلامة المؤسسية. علاوة على ذلك، تشترك Phi6 في تشابهات هيكلية مع الفيروسات المغلفة التي تسبب أمراض الجهاز التنفسي، مثل فيروسات كورونا 1 و2 (SARS-CoV-1 و SARS-CoV-2). كما يمنح غلاف الدهون حساسية خاصة للجفاف والتعطيل الكيميائي، مما يوفر نموذجا تمثيليا لتقييم فعالية الطلاءات السطحية المضادة للميكروبات وأنظمة الترشيح ضد مسببات الأمراض المغلفة 32,33,34,35,36,37,38,39.

كان هدف هذه الدراسة أولا تحليل فعالية مضادات الفيروسات لمواد الطلاء المختارة التي تحتوي على النحاس والفضة على السطح من خلال اختبار سطحي باستخدام بكتيريوفاج Phi6 قبل استخدامها في ترشيح الهواء. لاحقا، تم تقييم هذه المواد المعالجة السطحية القائمة على النحاس والفضة على مرشحات هواء مسبقة لتقييم قدرتها على تعزيز خصائص الترشيح والإزالة ضد الفيروسات المحمولة جوا.

البروتوكول

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الفيروسات، السلالات، وسائط النمو، وعدد الفيروسات المعدية
تم تكاثر العاثوم البكتيريوفاجي Phi6، الذي قدمته الدكتورة آن ك. فيدافر40 للمجموعة البحثية، باستخدام Pseudomonas syringae pv. فايزيوليكولا HB10Y كبكتيريا مضيفة. تم زراعة المضيف في وسط لوريا-بيرتاني (LB) عند درجة حرارة 22 درجة مئوية. تم تجهيز مخزونات الأجار من Phi6 من مواد مجمدة عبر التخفيف التسلسلي، وفقا لبروتوكول بامفورد وآخرون (1995)41، واستخدمت في اختبارات قابلية السطح وتنقية الفيروسات.

تم إجراء تنقية وتركيز Phi6 وفقا للبروتوكول الذي طوره بامفورد وآخرون (1995)41. تم تخفيف التعليق الناتج في مخزن فوسفات البوتاسيوم (K₃PO₄) بقوة 20 ملليموتر يحتوي على 1 ملليمولار من كلوريد المغنيسيوم (MgCl₂)، وتم تعديله إلى درجة حموضة 7.2، لإنتاج عيار نهائي يبلغ 5 ×10 10–10 11 وحدة تشكل لويحات لكل ملليلتر (PFU/mL). تم استخدام هذا التعليق المحضر لاحقا في تجارب توليد الهباء الجوي.

تم إجراء تعداد جزيئات الفيروسات المعدية باستخدام اختبار البلاك الطبقي المزدوج القياسي لطبقة الأجار، والذي تم تحسينه للبكتيريوفاج Phi642. باختصار، تم تجهيز أولى التخفيفات التسلسلية في وسط LB لكل عينة من الفيروس أو الضابطة، ثم أضيفت إلى 100 ميكرولتر من كل تخفيف، و200 ميكرولتر من تعليق البكتيريا المضيف و3 مل من الأجار الطري. تم وضع خلطات الأجار الطرية فوق ألواح الأجار LB وتم حضن الألواح عند درجة حرارة 22 درجة مئوية طوال الليل. ثم يتم عد اللويحات ويتم حساب عدد PFU/mL ك ( لويحات × عامل تخفيف ) / حجم مطلية.

تحليل qRT-PCR
اتبع تحضير العينة لتفاعل بوليميراز التسلسلي اللحظي بالنسخ العكسي الكمي (qRT-PCR) بروتوكول جريجوروفا وآخرون (2022)43. تم توليد منحنيات قياسية ل RNA ل P2 و P8 باستخدام سلسلة تخفيف من 10 أطعات تتراوح من 10إلى 10 9 جزيئات لكل 5 ميكرولتر. تمت معالجة كل تخفيف بنفس الطريقة مع العينات التجريبية، بما في ذلك إضافة الكلوروفورم، والدوامة، والطرد المركزي عند 10000 × جرام لمدة دقيقة واحدة عند 22 درجة مئوية، والدوران (معلومات الدورة والبادئية في الجدول التكميلي 1 والجدول التكميلي 2). تم إعداد ضوابط سلبية عن طريق استبدال 5 ميكرولتر من الماء فائق النقاء بقالب RNA. تم تحليل بيانات qRT-PCR باستخدام برنامج التصميم والتحليل الخاص (انظر جدول المواد).

إعداد غرفة الهباء الجوي
تم تطوير غرفة رذاذ مخصصة قابلة للعمل على العمود الصناعي لاختبار رذاذ الفيروسات واختبار المرشحات، مستوحاة من نظام31 الموصوف سابقا. تكونت الغرفة التجريبية من جسم زجاجي أسطواني مع غطاء مطابق، وسقالة معدنية داخلية، وحشيات عازلة لضمان ختم محكمة الإغلاق (انظر جدول المواد والشكل التكميلي 1).

يتم عرض الإعداد العام للدراسة، بما في ذلك الحجرة، في الشكل 1. لضمان إدخال مستقر وقابل للتكرار للهباء الجوي الفيروسي، تم استخدام جهاز التنشئة مع مضخة هواء (انظر جدول المواد).

داخل الحجرة، يولد جهاز التنشاخ تدفق رذاذ بمقدار 8 لتر/دقيقة. تم توجيه حوالي ثلاثة أرباع هذا التدفق إلى العادم عبر مرشح HEPA، بينما دخل الربع المتبقي (2 لتر/دقيقة) إلى الحجرة. تم تصميم هذا التقسيم لتقليل الرطوبة أثناء القياسات المطولة. تم إدخال الهباء الجوي إلى الحجرة عبر قمع معدني، يوجه التدفق إلى الفلتر أو سطح المرشح المسبق.

أجريت تجارب الرذاذ داخل خزانة أمان بيولوجية. بعد المرور عبر الحجرة، تم إزالة الرطوبة من تدفق الهواء في مجفف لحماية مرشح HEPA ومقياس التدفق من الرطوبة الزائدة. كانت المضخة الخارجية تدعم تدفق الهواء بشكل أكبر، مما خلق ضغطا سلبيا داخل النظام وضمان خروج عادم فعال عبر منفذ المخرج.

figure-protocol-1
الشكل 1: مخطط لغرفة الهباء الجوي التجريبي ومجموعة العينات. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

تصميم الدراسة
قيمت هذه الدراسة الخصائص المضادة للفيروسات للطلاءات والمواد المرشحة/ما قبل الترشيح المدرجة في الجدول 1، والجدول التكميلي 3، والجدول التكميلي 4 (انظر أيضا جدول المواد). أجري التحقيق على مرحلتين، اختبارات سطحية واختبارات الترشيح المسبق في غرفة الهباء الجوي.

في اختبارات السطح، تم تقييم جميع مواد الطلاء أولا على قطع اختبار مسطحة لتحديد نشاطها المضاد للفيروسات. تم توفير قطع الاختبار المطلية من قبل شركة كلين تاتش ميديكال المحدودة (الجدول 1 وجدول المواد). جميع الطلاءات تعتمد على مكونات نشطة من النحاس و/أو الفضة مدمجة في مصفوفات خاصة؛ الاختلافات بين التركيبات تتعلق بشكل أساسي بتركيب المعادن وتركيزها وتوافقها مع السطح (مثل الأسطح المستوية مقابل المرشحات المسامية) (الجدول التكميلي 3).

اختبارات الترشيح المسبقة في غرفة الرذاذ: من بين الطلاءات المتاحة، كان بالإمكان تطبيق الطلاء VS-B فقط المصنوع من النحاس والفضة على المرشحات المبدئية أثناء الدراسة. لذلك تم فحص المرشحات المسبقة التي عولجت ب VS-B في غرفة الهباء الجوي لتقييم أدائها المضاد للفيروسات في ظروف التعرض للرذاذ. تم توفير صور لجميع المرشحات والمرشحات المسبقة المستخدمة في الدراسة في الشكل التكميلي 2.

تم قياس فعالية مضادات الفيروسات بطريقتين تكميليتين: اختبار البلاك لقياس عدد جزيئات الفيروس المعدية (انظر القسم "الفيروس، السلالات، وسط النمو، وعدد الفيروسات المعدية"), واختبار PCR الكمي (qPCR) لتحديد أعداد نسخ الجينوم الفيروسي (انظر القسم "تحليل qRT-PCR").

المرشحات والمرشحات المسبقةالفلتر مقدم بواسطةالطلاءات
(جميع الخدمات مقدمة من كلين تاتش ميديكال)
فلتر بوليستر مسبق FMR-5، غير مطلي (FMR-5)M-filter LTDعامل سطحي تجريبي قائم على النحاس A6 (A6)
عامل سطحي تجريبي قائم على النحاس B4 (B4)
عامل سطح النحاس والفضة آمن للفيروس (VS)
عامل سطح النحاس والفضة Viral Safe B (VS B)
بوليستر مسبق الفلتر FMR-5، مطلي ب VS B (FMR-5 VS B)
بوليستر مسبق المرشح S-11، غير مطلي (S-11)
فلتر بوليستر مسبق S-11، مطلي ب VS B (S-11 VS B)
فلتر ألياف زجاجية مزدوج الطبقات GF-2، غير مطلي، (فلتر من نوع HEPA) (GF-2)
مرشح بولبرين المسبق BP-6، 6 مم، غير مطلي (BP-6)شركة كلين تاتش الطبية المحدودة
فلتر بولبرين المسبق BP-6، 6 مم، مطلية ب VS B (BP-6 VS B)

الجدول 1: المرشحات والطلاءات السطحية المستخدمة في هذه الدراسة.

كفاءة الطلاءات السطحية المضادة للفيروسات
تم تطوير اختبار قابلية السطح لتقييم استمرار العدوى الفيروسية على مواد الطلاء المختلفة. باختصار، تم رش 20 ميكرولتر من مخزون Phi6 (انظر قسم "الفيروس، السلالات، وسائط النمو، وعدد الفيروسات المعدية") على قطع الاختبار المطلية وتوزيع بالتساوي على مساحة 2 سم × 2 سم باستخدام مثلث زجاجي معقم. تم حضن العينات في خزانة السلامة البيولوجية عند درجة حرارة 22 درجة مئوية لمدة دقيقة واحدة، 5 دقائق، ساعة أو 3 ساعات.

تم استعادة الفيروسات بإضافة 180 ميكرولتر من مرق LB الطازج إلى السطح وغسلها بتكرار التنبيه. كان طبق بترى بلاستيكي يستخدم كسطح تحكم. أجريت جميع التجارب عند 22 درجة مئوية. تم قياس عدد جزيئات الفيروس المعدية باستخدام اختبار البلاك41.

تأثير الطلاء المضاد للفيروسات VS-B على فعالية المرشح/ما قبل المرشح
تم إجراء اختبار جمع الفيروسات وكفاءة المرشحات باستخدام طريقة الانسداد باستخدام طبق بتري يحتوي على عازل HEPES بقطر 20 مللي مولار (pH 7.2) أو جهاز دوامة زجاجية بالكامل (يشار إليه لاحقا باسم "العارض"؛ انظر جدول المواد)44. لأخذ عينات الاصطدام، تم وضع طبق بتري مباشرة تحت المرشح لتعظيم ترسيب الجسيمات (الشكل 1). في التجارب على مرشحات GF-2 التي استخدمت لمدة 3 أشهر، تم استخدام العارض الكهربائي بدلا من طبق البتري لتعزيز الحساسية. المضخة هي جهاز زجاجي مزود بثلاث فوهات ويتطلب مضخة خارجية لأخذ عينات الهواء إلى السائل. يولد تدفق الهواء عبر الفوهات حركة دوامة لسائل الجمع على طول الجدار الداخلي، مما يسهل إزالة الجسيمات بلطف. في هذا التكوين، تم الحفاظ على تدفق الهواء عبر الفلتر عند 2 لتر/دقيقة، وعند الخروج من الحجرة، زاد صمام إضافي من إجمالي تدفق الهواء إلى 10 لتر/دقيقة. تم التقاط الهباء الجوي في 5 مل من مخزن HEPES بسعة 20 ملليمول (pH 7.2)، مع تجديد المخزن المتبخر كل 30 دقيقة. في تجارب التصادم، يستخدم كل من طبق بتري ومرشح بولبرين المسبق (المستخدم لمعادلة تدفق الهواء؛ تمت إزالة الشكل الإضافي 1 والشكل التكميلي 2B).

بروتوكول أخذ العينات المفصل معروض في الجدول 2. تم جمع الهباء الجوي الفيروسي عن طريق استرجاع 1 مل من التعليق من أطباق بتري تحتوي على 20 مل من مخزن HEPES بوزن 20 ململ (pH 7.2). من هذا النوع، تم استخدام 800 ميكرولتر لتحليل qRT-PCR و200 ميكرولتر لمعايرة الفيروسات. تم اختبار كل مرشح أو مرشح مسبق في ثلاث نسخ، وأجريت عمليات التحكم بدون فلتر/مرشح مسبق لمدة 15 دقيقة قبل وبعد كل تجربة غرفة. بعد التحكم قبل التجربة، تم إدخال المرشح أو المرشح المسبق المعني في الحجرة، التي تم تشغيلها لمدة 3 ساعات، وبعد ذلك تم إزالة الفلتر/المرشح المسبق، وإجراء عملية تحكم بعد التجربة. تم جمع عينات qRT-PCR وتعقيم الفيروسات كل 30 دقيقة، مما أسفر عن ثماني عينات qRT-PCR وثماني عينات تعريف في كل تجربة. في تجارب التصادم، تم جمع عينات المعايرة مرة واحدة فقط في نهاية فترة الثلاث ساعات. تم تجميد كل عينة qRT-PCR في النيتروجين السائل وتخزينها عند درجة حرارة -80 درجة مئوية حتى الاستخدام الآخر، بينما تمت معالجة عينات معايرة الفيروسات مباشرة بعد التجربة باستخدام اختبار البلاك. تم تعديل محلول الفيروس المستخدم في جهاز الربخاخ قبل وبعد كل تجربة لمراقبة الاستقرار.

تم طلاء ثلاثة مرشحات مسبقة مختلفة، BP-6 وS-11 وFMR-5، ومرشح GF-2 (الجدول 1 والشكل التكميلي 2، الجدول التكميلي 4) ب VS-B. تكونت المرشحات المسبقة من مواد ليفية صناعية ذات كثافات هيكلية متفاوتة، صممت أساسا لإزالة الجسيمات الخشنة وتثبيت تدفق الهواء، بينما مرشح GF-2 هو مرشح ألياف زجاجية عالي الكفاءة وأداء من نوع HEPA. تم اختبار الفلاتر المسبقة بدون طلاء وإعداد بدون فلتر في غرفة الهباء الجوي للمقارنة.

نقطة زمنيةالإعدادعينات
التحكم0-15 دقيقةبدون فلتر/فلتر مسبق، طبق بيتري يحتوي على 20 مل من HEPES200 ميكرولتر للمعايرة، 800 ميكرولتر مجمد ل qRT-PCR
التجربة0-30 دقيقةفلتر/فلتر مسبق محل اهتمام، طبق بتري جديد بسعة 20 مل من HEPES
30-60 دقيقةالفلتر/الفلتر المسبق محل الاهتمام، نفس طبق بتيري مع 19 مل من HEPES
60-90 دقيقةالفلتر/المرشح المسبق محل الاهتمام، نفس طبق بتري مع 18 مل من HEPES
90-120 دقيقةالفلتر/الفلتر المسبق المهم، نفس طبق بيتري مع 17 مل من HEPES
120-150 دقيقةالفلتر/الفلتر المسبق المهم، نفس طبق بيتري مع 16 مل من HEPES
150-180 دقيقةالفلتر/الفلتر المسبق المهتم، نفس طبق بتيري مع 15 مل من HEPES
التحكم0-15 دقيقةلا يوجد فلتر/فلتر مسبق، طبق بتري جديد بسعة 20 مل من HEPES

الجدول 2: الجدول الزمني لجمع العينات.

تأثير الطلاء المضاد للفيروسات مقابل الطلاء على الفلاتر المستخدمة
تم تقييم متانة التأثير المضاد للفيروسات على مرشحات GF-2 من نوع HEPA المغطاة بعامل السطح النحاسي-الفضي Viral Safe (VS) من خلال قياس كفاءة الترشيح للمرشحات التي استخدمت لمدة 3 أشهر، بناء على كل من أعداد الفيروسات المعدية وأرقام نسخ الجينوم الفيروسية. لهذه التجارب، تم استخدام أربعة أجهزة تنقية هواء (انظر جدول المواد)، كل منها مزود بمرشح HEPA وطبقة فحم نشطة. تم تشغيل المرشحات لمدة 3 أشهر في مطعمين قبل الجمع والتحليل: أحدهما كان مطعما فاخرا، والآخر كافتيريا للموظفين في مصنع (مزيد من المعلومات في الشكل التكميلي 3 والشكل التكميلي 4). تمت مقارنة أداء هذه المرشحات المستخدمة مع أداء مرشحات GF-2 النظيفة وغير المطلية.

قبل اختبار الحجرة، كانت الفلاتر المستخدمة تتم إزالة أقفاص معدنية لتنقية الهواء، وفتحها، وتقطيعها إلى قطع بالحجم المناسب لغرفة الهباء الجوي داخل غطاء تدفق طبقي لضمان السلامة البيولوجية وتقليل التلوث المتبادل. تم اختبار فلاتر GF-2 التي جمعت من مطعم فاخر وكافتيريا الموظفين في الإعداد التجريبي الموصوف في قسم "تصميم الدراسة"، باستخدام مقطر معدل بسعة 5 مل لجمع الهباء الجوي.

بالإضافة إلى الكفاءة المضادة للفيروسات، تم تقييم الخصائص الفيزيائية للأسطح للمرشحات. تم تقييم حساسية الدهون بتطبيق 50 ميكرولتر من زيت اللفتف، بينما تم تحديد كراهية الماء بتطبيق 50 ميكرولتر من الماء منزوع الأيونات على شرائط الترشيح المقطوعة. تم توثيق زوايا التلامس فوتوغرافيا وفقا لإجراء شياو وويسنر (2012)45. تم قياس مقاومة الماء باستخدام قياسات زمن اختراق قطرات الماء (WDPT) كما وصفها ليشنر وآخرون (2006)، مع جميع القيم التي تتجاوز 7200 ثانية46.

التحليل الإحصائي
تم إجراء التحليل الإحصائي باستخدام برنامج إحصائي موحد (انظر جدول المواد) لتقييم أهمية الاختلافات الملحوظة بين مواد الطلاء المختبرة والمرشحات. تم إجراء التحليل الإحصائي على خطوتين لجميع التجارب: اختبار كروسكال-واليس H واختبار جيمز-هاول بعد الاختبار. تم استخدام اختبار كروسكال-واليس H لتقييم ما إذا كانت هناك فروقات ذات دلالة إحصائية، وتم تحديد التفاوت المحدد بين أنواع العينات باستخدام مقارنات متوسطة متعددة مع اختبار جيمز-هاول بعد الحدث.

تم تحليل اختبارات كفاءة الطلاء إحصائيا من خلال مقارنة انخفاض تركيزات الفيروسات المعدية عند دقيقة و5 دقائق مقارنة بتركيزات البداية. نظرا لهدف استخدام الطلاءات على الفلاتر، بحثنا عن انحراف ذو دلالة إحصائية في قابلية الفيروس مقارنة بالمجموعة خلال الدقائق الأولى من الاختبار.

تم إجراء تحليل إحصائي لتحديد الفروق الملحوظة في كفاءة المرشحات المسبقة مع وبدون طلاء من حيث عد العدوى ونتائج qPCR لكل نقطة زمنية، 30 دقيقة، 60 دقيقة، 90 دقيقة، 120 دقيقة، 150 دقيقة، و180 دقيقة، بشكل منفصل. ثم تم تجميع البيانات حسب نوع المرشح المسبق ووجود الطلاء على سطح المرشح المسبق. وبالمثل، تم تقييم نتائج مرشحات GF-2 المستخدمة من حيث الكفاءة من حيث تعطيل الفيروسات وكفاءة الترشيح من خلال تجميع البيانات حسب الموقع ووجود الطلاء على سطح المرشح.

النتائج

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

كفاءة الطلاءات السطحية المضادة للفيروسات
أكدت اختبارات قابلية السطح أن جميع مواد الطلاء التي تم اختبارها لها خصائص مضادة للفيروسات، حيث أظهر طلاء VS أبطأ معدل تعطيل للفيروس (الشكل 2A). أكد التحليل الإحصائي انخفاضا ملحوظا في تركيزات الفيروسات المعدية عند دقيقة و5 دقائق مقارنة بالتركيز الابتدائي لكل طبقة ونظام تحكم (p < 0.001، الشكل 2B، الجدول التكميلي 5). حقق الطلاء السطحي التجريبي القائم على النحاس B4 أسرع انخفاض، حيث خفض عدد الفيروسات المعدية بما يصل إلى ثلاثة مرتبة خلال 5 دقائق، وأصبحت الفيروسات غير قابلة للكشف بعد 15 دقيقة (حد الكشف: 100 PFU/mL). كما حققت الطلاءات الأخرى، A6 وVS-B، تعطيل Phi6 بالكامل خلال 25 و60 دقيقة على التوالي (الشكل 2A).

figure-results-1
الشكل 2: التأثير المضاد للفيروسات للطلاءات السطحية على عدوى الفيروس. (أ) فقدان الجسيمات المعدية كدالة للزمن. (ب) نسبة فقدان جسيمات الفيروس المعدي مقارنة بنقطة الدقيقة 0. مواصفات الطلاء مدرجة في الجدول 1 وفي الجدول التكميلي 3. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

مقارنة بالضابطة، خلال أول 5 دقائق، كان تعطيل الفيروس الأقل كفاءة مع الطلاء A6 (p = 0.006 عند دقيقة واحدة و p = 0.012 عند 5 دقائق، الجدول التكميلي 6)، تلاها مباشرة طبقة VS (p = 0.001 عند دقيقة واحدة و p = 0.017 عند 5 دقائق، الجدول التكميلي 6). كان الطلاء B4 أقل من التعطيل مقارنة بالمجموعة عند نقطة الدقيقة الواحدة (p = 0.001، الجدول التكميلي 6) لكنه لم يختلف بشكل ملحوظ عن الضابط عند نقطة الخمس دقائق (p > 0.05، الجدول التكميلي 6). على مدى فترة زمنية أطول، أظهر VS-B زيادة في تعطيل الفيروس مشابها ل B4 و A6. تقدم نتائج مفصلة للتحليل الإحصائي في الجدول التكميلي 6.

تأثير الطلاء المضاد للفيروسات VS-B على فعالية المرشح/ما قبل المرشح
أظهرت التجارب أن جميع المرشحات الثلاثة المسبقة التي تمت دراستها، BP-6 وS-11 وFMR-5، كانت فعالة بنفس القدر في تقليل عدد الفيروسات المعدية التي تمر عبرها بمقدار 1.5–2.0 مرتبة من الدرجة مقارنة بنظام عدم وجود مرشح (الشكل 3A، الجدول التكميلي 7). خفضت مرشحات GF-2 الحمل الفيروسي بمقدار لا يقل عن ستة مرتبة حجم، ولم يتم اكتشاف أي لويحات عدوى لفيروس Phi6 ضمن حد الكشف (المشار إليها كبيانات غير مكتشفة (*) في الشكل 3A).

لم يؤثر طلاء VS-B بشكل كبير على فعالية ترشيح الفيروسات المعدية (الشكل 3B). بالنسبة للمرشحات المسبقة S-11 و FMR-5، كان الفرق في عدد الفيروسات المعدية التي تمر عبر المرشحات المسبقة المطلية وغير المطلية ضمن الانحراف المعياري (SD)، مما يشير إلى عدم أهمية الفرق (الجدول التكميلي 8). ومن المدهش أن المرشح المسبق غير المطلي BP-6 كان أفضل من المرشح المسبق المطلي خلال أول 90 دقيقة. ومع ذلك، ثبت أن الفروق بين المرشحات المسبقة المطلية وغير المطلية غير ذات دلالة إحصائية ضئيلة (p > 0.05، الجدول التكميلي 8).

figure-results-2
الشكل 3: متوسط تركيزات فيروس العدوى لفيروس Phi6 المنبوخ على صفائح الانسداد. (أ) لمرشح GF-2، إعداد بدون فلتر، ومرشحات ما قبل الفلتر. (ب) للمرشحات المسبقة فقط. تمثل أشرطة الخطأ الانحراف المعياري (SD)، وأنواع المرشحات مدرجة في الجدول 1. VS-B يشير إلى مرشحات مطلية. نتائج بيانات مرشح GF-2 كانت أقل من حد الكشف ويتم تمييزها بخط منقط. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

أظهرت نتائج تجربة qRT-PCR أن المرشحات المسبقة قللت من أعداد نسخ الجينوم للفيروسات التي تمر عبر المرشحات المسبقة بما يصل إلى مرتبة حجم، بينما أظهر مرشح GF-2 انخفاضا يصل إلى أربعة مرتبة من الحجم مقارنة بنظام عدم وجود مرشح (الشكل 4A، الجدول التكميلي 9). خلال أول 30 دقيقة، ظلت الفروقات بين المرشحات المسبقة وإعداد عدم المرشح صغيرة، بينما من نقطة ال 60 دقيقة، أظهرت المرشحات المسبقة كفاءة ترشيح ميكانيكية متزايدة (الشكل 4A، الجدول التكميلي 10). لم يؤثر طلاء VS-B على رقم نسخ جينوم الفيروس الذي يمر عبر المرشح (الشكل 4B). كانت الفروقات في أعداد نسخ الجينوم تقع ضمن الانحراف المعياري (p > 0.05، الجدول التكميلي 10).

figure-results-3
الشكل 4: متوسط تركيزات نسخ جينوم الفيروس لفيروس Phi6 المنبوخ على ألواح الانسجام. (أ) لمرشح GF-2، إعداد بدون فلتر، والمرشحات المسبقة. (ب) للمرشحات المسبقة فقط. تمثل أشرطة الخطأ الانحراف المعياري (SD)، وأنواع المرشحات مدرجة في الجدول 1. VS-B يشير إلى مرشحات مطلية. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

يوضح الشكل 3 والشكل 4 أن عدد الفيروسات المعدية (PFU/mL) مقارنة بإجمالي نسخ جينوم الفيروس التي تمر عبر المرشح أصغر بحوالي مرتبة بمقدار 2 للمرشحات المسبقة ومرشح GF-2، وأصغر برتبة واحدة فقط بدون مرشح. يشير هذا إلى أن تأثير الترشيح، حتى مع تدفق الهواء اللطيف، يمكن أن يكون مدمرا ميكانيكيا لجزيئات الفيروس، مما يؤدي إلى فقدان العدوى.

استنادا إلى تدفق الهواء التجريبي (2 لتر/دقيقة) ومساحة سطح المرشح المقدرة (~20 سممربع)، كانت سرعة الوجه تقريبا 0.01–0.02 م/ث. تتراوح قيم المسامية النموذجية للمرشحات الليفية من حوالي 0.7 إلى 0.98، حسب المادة وكثافة التعبئة، بينما تظهر مرشحات الألياف الزجاجية من نوع HEPA مسامية أقل (~0.7–0.9) مقارنة بالمرشحات الاصطناعية المفتوحة (~0.85–0.98)47,48. بالنظر إلى مسامية المرشح وظروف التدفق الداخلية، قدرت السرعة التداخلية داخل مصفوفة المرشح بأنها أعلى قليلا من سرعة الوجه (0.02–0.03 م/ث). باستخدام سماكات المرشح ودمج عوامل الالتواء (1.2–2.0)، قدر زمن الإقامة الفعال لجزيئات الهباء الجوي داخل هيكل المرشح بحوالي 0.03 إلى 0.4 ثانية49. تشير أوقات التفاعل دون الثانية إلى أن الاتصال بين الفيروس والسطح مؤقت للغاية، مما يحد من مساهمة الطلاءات المضادة للفيروسات أثناء الترشيح أحادي المرور.

تأثير الطلاء المضاد للفيروسات مقابل الطلاء على الفلاتر المستخدمة
تمت دراسة مرشحات GF-2 المطلية وغير المطلية المستخدمة في أجهزة تنقية الهواء لمدة 3 أشهر في المطعمين المختارين (الشكل التكميلي 3 والشكل التكميلي 4) لقدرتها على الترشيح. تحت نفس الظروف التجريبية، مرت مرشحات غير مستخدمة وغير مغلفة (ضابطة) عبر 1.23 × 102 PFU/مل من الفيروسات المعدية. الفلاتر المستخدمة غير المطلية من مطعم الطعام الراقي وكافتيريا الموظفين مررت ~3 PFU/ml و2.3 ×1 PFU/mL من الفيروسات المعدية على التوالي. على النقيض من ذلك، تجاوزت الفلاتر المستخدمة والمغطاة ب VS من مطعم فاخر وكافتيريا الموظفين 5.3 × 10PFU/مل و4.6 × 101 PFU/mL من الفيروسات المعدية على التوالي (الشكل 5). لوحظت فروق ذات دلالة إحصائية في أعداد الفيروسات المعدية بين المرشحات، حيث أظهرت مرشحات GF-2 غير المطلية المستخدمة لمدة 3 أشهر الانخفاض الأكثر وضوحا (الشكل 5؛ χ2(2) = 11.432، p = 0.022، الجدول التكميلي 11). النتائج التي تم الحصول عليها باستخدام مرشحات GF-2 المطلية التي عمرها 3 أشهر قدمت نتائج مشابهة لمرشحات GF-2 غير المطلية غير المستخدمة عند p > 0.05 (الجدول التكميلي 12).

figure-results-4
الشكل 5: تركيزات الفيروسات المعدية بعد اختبار فلاتر مستخدمة منذ ثلاثة أشهر. كل نقطة بيانات تمثل متوسط ثلاث تجارب والانحراف المعياري المحسوب عبر ثلاث تكرارات. VS = عامل سطح النحاس والفضة آمن للفيروسات؛ GF-2 = مرشح ألياف زجاجية مزدوج الطبقات GF-2، غير مطلي (فلتر من نوع HEPA)؛ تظهر المربعات فترة ثقة 95٪ للمتوسط، وهو الخط الأسود بين فترة الثقة الأدنى والعلوي. تمثل أشرطة الخطأ الانحراف المعياري (SD) لكل نوع من المرشحات. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

تعرض نتائج qRT-PCR للمرشحات المستخدمة وغير المستخدمة والمطلية وغير المطلية في الشكل 6. أظهرت بيانات qRT-PCR لمرشحات الضابط غير المستخدمة وغير المطلية 2.7 × 103 نسخ/مل من نسخ الجينوم الفيروسية. أظهرت بيانات الفلاتر المستخدمة غير المطلية من مطعم الطعام الراقي وكافتيريا الموظفين 3.6 × 102 نسخ/مل و2.4 × 103 نسخ/مل من النسخ الفيروسية على التوالي، بينما أظهرت الفلاتر المستخدمة المطلية ب VS من مطعم الطعام الراقي وكافتيريا الموظفين 2.8 × 103 نسخ/مل و4.6 × 103 نسخ/مل من النسخ الفيروسية على التوالي (الشكل 6). كان فلتر GF-2 المستخدم غير المطلي من مطعم الطعام الفاخر أكثر كفاءة بشكل ملحوظ في تقليل أعداد نسخ الجينوم الفيروسي مقارنة بالفلتر المستخدم غير المطلي من كافتيريا الموظفين (p = 0.012)، أو الفلتر المستخدم المطلي من مطعم فاخر (p < 0.001)، أو الفلتر المستخدم المطلي VS من كافتيريا الموظفين (p = 0.005) (الجدول التكميلي 13 والجدول التكميلي 14). ومع ذلك، مقارنة بفلتر GF-2 غير المستخدم وغير المطلي، لم يحقق فلتر GF-2 غير المطلي المستخدم من المطعم الراقي فرقا ذا دلالة إحصائية (p>0.05). تعرض نتائج التحليل الإحصائي التفصيلي في الجدول التكميلي 14.

figure-results-5
الشكل 6: تركيز أعداد نسخ الجينوم الفيروسي بعد اختبار مرشحات مستخدمة منذ ثلاثة أشهر. تمثل كل نقطة بيانات متوسط ثلاث تجارب والانحراف المعياري المحسوب. VS = عامل سطح النحاس والفضة آمن للفيروسات؛ GF-2 = مرشح ألياف زجاجية مزدوج الطبقات GF-2، غير مطلي (فلتر من نوع HEPA)؛ تظهر المربعات فترة ثقة 95٪ للمتوسط، وهو الخط الأسود بين فترة الثقة الأدنى والعلوي. تمثل أشرطة الخطأ الانحراف المعياري (SD) لكل نوع من المرشحات. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

لتوضيح الفروقات الملحوظة في أداء المرشحات، أجريت اختبارات الكراهية للماء وحساسية الدهون. جميع الفلاتر المستخدمة في مطعم الطعام الفاخر وكافتيريا الموظفين أظهرت مقاومة عالية للماء على كلا السطحين (الجانب الداخلي—مواجه لتدفق الهواء الداخل؛ الجانب الخارجي—المواجه لتدفق الهواء الخارجي)، مع زاوية التلامس الأولية لقطرات الماء التي تجاوزت باستمرار 120 درجة، كما تم التقاطها في الصور (غير موضحة). أظهرت قياسات زمن اختراق قطرات المياه (WDPT) خاصية قوية لمقاومة المياه، حيث تجاوزت جميع القيم 7200 ثانية. كان التفاوت بين الاختبارات المتكررة أكبر من التفاوت بين أنواع المرشحات، ربما بسبب الاضطرابات الميكانيكية في المرشحات المستخدمة. وبالتالي، لم يتم اكتشاف فروق ذات دلالة إحصائية بين المرشحات التي استخدمت هذه الطرق.

تم تقييم حساسية الدهون بتطبيق قطرات زيت اللفت على أسطح المرشح. أظهرت المرشحات غير المطلية بشكل ثابت حساسية دهنية منخفضة، مع بقاء زاوية تلامس القطرات فوق 120 درجة طوال الاختبار. على النقيض من ذلك، أظهرت مرشحات Viral Safe-Safe انتشارا سريعا للقطرات، مع زاوية تقريبية أقل من 30 درجة بعد 60 ثانية من التطبيق (الشكل التكميلي 5). لا يزال من غير الواضح ما إذا كان هذا الارتفاع في حساسية الدهون ناتج عن الطلاء نفسه أم عن عملية التطبيق.

توفر البيانات
البيانات الخام التي تدعم نتائج هذه الدراسة متاحة في الملف التكميلي 1.

الشكل الإضافي 1: غرفة الرذاذ المخصصة ومكوناتها.يرجى الضغط هنا لتحميل هذا الملف.

الشكل الإضافي 2: صور للمرشحات، والمرشحات المسبقة، والطلاءات. (أ) فلتر بوليستر FMR-5 المسبق، (ب) فلتر بوليستر BP-6 المسبق، (ج) فلتر بوليستر S-11 المسبق، (د) فلتر GF-2 من ألياف زجاجية مزدوجة الطبقات. يرجى الضغط هنا لتحميل هذا الملف.

الشكل الإضافي 3: تصميم غرفة المطعم الفاخر حيث استخدمت أجهزة تنقية الهواء (انظر جدول المواد)، مع تمييز مستطيلات زرقاء. مستطيلات صفراء تحدد الطاولات، ومستطيل رمادي داكن يحدد الباب. مربع واحد في الشبكة يمثل 1 متر2. حجم الغرفة ~60 مترمربع. يزور حوالي 30 ضيفا يوميا. يرجى الضغط هنا لتحميل هذا الملف.

الشكل الإضافي 4: مخطط مصنع الحلويات، كافتيريا الموظفين، حيث استخدمت أجهزة تنقية الهواء (انظر جدول المواد)، مع تمييز مستطيلات زرقاء. المستطيلات الصفراء تحدد الطاولات، والمستطيلات الرمادية الداكنة تحدد الأبواب، والمستطيلات الرمادية تحدد طاولات الخدمة الذاتية، والمستطيلات السوداء تحدد أعمدة الدعم. مربع واحد في الشبكة يمثل 1 متر2. حجم الغرفة ~160 متر2. يزور حوالي 20-50 ضيفا يوميا. يرجى الضغط هنا لتحميل هذا الملف.

الشكل الإضافي 5: قطرات زيت اللفت (50 ميكرولتر) على أسطح مرشح GF-2 التي تم استخدامها في اختبارات المطاعم. كانت المرشحات التي غطيت بطبقة Viral Safe (VS) (1–5) أقل مقاومة للدهون بشكل ملحوظ مقارنة بالمرشحات غير المطلية (1، 6–7). تم التقاط الصور من خلال عين مجهر التحضير بتكبير 40 ضعف بعد 60 ثانية من تطبيق قطرة. "In" تشير إلى جانب الفلتر الذي يدخل إليه تيار الهواء؛ "خارج" تشير إلى الجانب الخارج من الهواء. طلاء VS-B موجود على الخارج. 1 يشير إلى فلتر قديم مستخدم من مطعم فاخر؛ كان المرشحان 2 و3 من نوع VS-B من الفلاتر المطلية المستخدمة في مطعم الفاخرة؛ كان الفلاتر 4 و5 مطلية ب VS-B مستخدمة في كافتيريا الموظفين؛ و6 و7 كانتا مرشحات غير مطلية تستخدم في كافتيريا الموظفين. يرجى الضغط هنا لتحميل هذا الملف.

الجدول التكميلي 1: معلومات دورة qRT-PCR. درجة حرارة الغطاء 105 درجة مئوية، 45 دورة، جمع البيانات خلال خطوة 62 درجة مئوية. مقتبس من جريجوروفا وآخرون. 43. يرجى الضغط هنا لتحميل هذا الملف.

الجدول التكميلي 2: معلومات تمهيدية qRT-PCR. مقتبس من جريجوروفا وآخرون. 43. يرجى الضغط هنا لتحميل هذا الملف.

الجدول التكميلي 3: وصف مفصل لمواد الطلاء المستخدمة في هذه الدراسة. التركيبات الكيميائية الدقيقة للطلاءات مملوكة للشركة المصنعة (شركة كلين تاتش الطبية المحدودة). تعتمد الأوصاف على التصنيف الوظيفي والمكونات النشطة المعروفة (النحاس و/أو الفضة). يرجى الضغط هنا لتحميل هذا الملف.

الجدول التكميلي 4: وصف مفصل لمواد المرشح المستخدمة في هذه الدراسة. لا يتم الكشف بالكامل عن تركيبات المواد الدقيقة للمرشحات المسبقة التجارية من قبل المصنعين؛ تعتمد الأوصاف على المواد النموذجية المستخدمة في أنظمة الترشيح والتكييف والتهوية وتكييف الهواء والخصائص الهيكلية الملحوظة. يرجى الضغط هنا لتحميل هذا الملف.

الجدول التكميلي 5: إحصائيات الاختبار: تحليل كروسكال-واليس للعدوى الفيروسية عبر الطلاءات السطحية المضادة للفيروسات. متغير التجميع هو نوع الطلاء. يرجى الضغط هنا لتحميل هذا الملف.

الجدول التكميلي 6: فروق ذات دلالة إحصائية في العدوى الفيروسية بين الطلاءات عند نقاط زمنية دقيقة و5 دقائق وفقا لنتائج اختبارات Games-Howell المتعددة بعد الاختبار.الدلالة الإحصائية محددة بنعم في أول لوحتين من الجدول، عند نقاط زمنية دقيقة وخمس دقائق. يرجى الضغط هنا لتحميل هذا الملف.

الجدول التكميلي 7: إحصائيات الاختبار: تحليل كروسكال-واليس للعدوى الفيروسية عبر أنواع المرشحات وحالة عدم وجود مرشح. متغير التجميع هو نوع المرشح. يرجى الضغط هنا لتحميل هذا الملف.

الجدول التكميلي 8: نتائج اختبارات المقارنات المتعددة لعدوى الفيروسات بين المرشحات المسبقة وإعداد بدون مرشح عند نقاط زمنية 30 دقيقة، 60 دقيقة، 90 دقيقة، 120 دقيقة، 150 دقيقة، و180 دقيقة وفقا لاختبار Games-Howell متعدد المقارنات بعد الاختبار.يرجى الضغط هنا لتحميل هذا الملف.

الجدول التكميلي 9: إحصائيات الاختبار: نتائج اختبار كروسكال-واليس التي تقيم الفروقات في عدد نسخ الفيروس بين أنواع المرشحات المسبقة، ومرشح GF-2، وإعداد عدم المرشح. متغير التجميع هو نوع المرشح. يرجى الضغط هنا لتحميل هذا الملف.

الجدول التكميلي 10: نتائج اختبارات المقارنة المتعددة لعدد نسخ الفيروس بين المرشحات المسبقة، ومرشح GF-2، وإعداد بدون مرشح عند 30 دقيقة، 60 دقيقة، 90 دقيقة، 120 دقيقة، 150 دقيقة، و180 دقيقة وفقا لاختبار Games-Howell متعدد للمقارنات بعد الاختبار.يرجى الضغط هنا لتحميل هذا الملف.

الجدول التكميلي 11: إحصائيات الاختبار: نتائج اختبار كروسكال–واليس التي تقارن بين العدوى الفيروسية بين مرشحات GF-2 غير المستخدمة والمرشحات المستخدمة في المطاعم. متغير التجميع هو نوع المرشح. يرجى الضغط هنا لتحميل هذا الملف.

الجدول التكميلي 12: نتائج اختبار المقارنات المتعددة للعدوى الفيروسية بين المرشحات المسبق وإعداد الفلاتر بدون مرشح وفقا لاختبار Games-Howell متعدد المقارنات بعد التصويب.يرجى الضغط هنا لتحميل هذا الملف.

الجدول التكميلي 13: نتائج اختبار كروسكال–واليس التي تقارن بين أعداد نسخ الفيروس بين أنواع المرشح المسبق، ومرشح GF-2، وإعداد عدم المرشح. متغير التجميع هو نوع المرشح. يرجى الضغط هنا لتحميل هذا الملف.

الجدول التكميلي 14: نتائج اختبار المقارنات المتعددة لأعداد نسخ الفيروس بين المرشحات المسبقة، ومرشح GF-2، وإعداد بدون مرشح وفقا لاختبار Games-Howell متعدد للمقارنات بعد الاختبار.يرجى الضغط هنا لتحميل هذا الملف.

الملف التكميلي 1: البيانات الخام لهذه الدراسة.يرجى الضغط هنا لتحميل هذا الملف.

المناقشة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

في هذه الدراسة، نقدم بروتوكولا لتقييم كفاءة المرشحات المضادة للفيروسات وطلاءات السطح قبل المرشح في غرفة الهباء الجوي الميكروبيولوجي. توفر الغرفة المنتجة نظاما مغلقا ومسيطر عليه مناسب للتحليلات الميكروبيولوجية المعقمة، حيث أنها قابلة للعمل داخل الكلفر، محمولة، شفافة، وصغيرة الحجم (3 لتر) مقارنة ببعض الغرف 31,50,51 التي تم وصفها سابقا.

تم التأكد من أن جميع مواد الطلاء التي تم اختبارها في هذه الدراسة تمتلك نشاطا مضادا للفيروسات (الشكل 2A)، حيث أظهر الطلاء السطحي التجريبي القائم على النحاس B4 أعلى فعالية، حيث قلل عدوى الفيروس إلى ما دون حد الكشف خلال 10 دقائق. تبع ذلك الطلاء القائم على النحاس A6 عن كثب، محققا تعطيل الفيروس الكامل خلال 25 دقيقة (الشكل 2A). تتوافق هذه النتائج مع التقارير السابقة حول الخصائص المضادة للفيروسات للنحاس والفضة 17,18,20,21,22,52. لم يلاحظ أي تعطيل للفيروس خلال أول 5 دقائق قبل جفاف القطرات، مما يشير إلى أن الانخفاضات المبكرة في العدوى كانت في الغالب بسبب الجفاف وليس الطلاء نفسه (ضابطة، الشكل 2A، الشكل 2B)36. أظهرت الطلاءات B4 وA6 حركية تعطيل أسرع مقارنة بطلاءات VS وVS-B، بينما احتاج VS-B إلى 60 دقيقة للوصول إلى حد الكشف (الشكل 2A). لم تكن المرشحات المسبقة ذات الطلاءات B4 وA6 متوفرة؛ لذلك، تم اختيار VS-B لتجارب رذاذ مرشحة لاحقة.

تؤكد نتائج هذه الدراسة أن مرشحات HEPA والمرشحات المسبقة تقلل فعليا من عدد الفيروسات التي تمر عبرها حتى في غياب طبقة مضادة للفيروسات. أدى الضغط الميكانيكي على الفيروسات المنقوشة أثناء الترشيح إلى انخفاض بنسبة 1.0–2.0 لوغاريتيم في العدوى الفيروسية (من ~8 × 105 – 1 × 107 PFU/mL إلى ~5 × 104 –10 5، الشكل 3A). لوحظ هذا الانخفاض بشكل مستمر في جميع اختبارات ما قبل الترشيح، مما يدعم النتائج السابقة 50,53,54. بالنسبة لمرشح GF-2 من نوع HEPA، كان فقدان العدوى الفيروسية أكبر حتى، حيث لم تكن هناك جسيمات معدية قابلة للكشف ضمن حدود حساسية الطريقة (الشكل 3A). تشير نسبة العدوى الأقل مقارنة بإجمالي أعداد النسخ الجينومية إلى أن الترشيح يسبب ضررا ميكانيكيا على جزيئات الفيروس، وهي ظاهرة بارزة بشكل خاص لفيروس Phi6 المغلف. نظرا لأن الفيروسات المغلفة أكثر عرضة للاضطرابات الميكانيكية، فقد يكون هذا الفرق أقل للفيروسات غير المغلفة55.

في اختبارات الهباء الجوي، لم يكن للطلاءات تأثير ذو دلالة إحصائية على أداء الترشيح للمرشحات المسبقة. من المحتمل أن يعكس ذلك اتصالا محدودا بين الطلاء والفيروسات التي تمر عبر المرشح، مما ينتج نتائج مماثلة للمرشحات المسبقة المطلية وغير المطلية (الشكل 3B، الشكل 4B). تشير أوقات الإقامة المحسوبة دون الثانية إلى أن حركيات تعطيل الفيروسات المضادة يجب أن تحدث على نطاق زمني سريع جدا لتكون فعالة في ظروف تدفق الهواء الواقعية. بالإضافة إلى ذلك، تشير نتائجنا إلى أن الطلاءات المختبرة لا تظهر الميل الكهروستاتيكي المميز لأيونات النحاس تجاه الجزيئات البيولوجية سالبة الشحنة، والتي قد تجذب الفيروسات إلى المرشح وتقلل من مرورها56. لذلك، قد تكمن الفائدة الأساسية من الطلاءات المسبقة في خصائصها الذاتية التعقيم بعد الالتقاط، كما أظهرت اختبارات السطح، وليس في تعزيز كفاءة الترشيح الميكانيكي. ومن المهم أن التجارب التي أجريت في هذه الدراسة تمثل حالات ترشيح أحادية المرور، حيث تتفاعل الجسيمات المهووة مع المرشح مرة واحدة فقط. ينتج عن ذلك أوقات إقامة قصيرة جدا واتصال محدود بين الفيروس والسطح، مما يقلل على الأرجح من التأثير الملحوظ للطلاءات المضادة للفيروسات. على النقيض من ذلك، تعمل أنظمة تنقية الهواء الحقيقية عادة في ظروف إعادة تدوير، حيث يزيد مرور الهواء المتكرر من التلامس التراكمي وقد يعزز فعالية الطلاء.

تشير نتائجنا إلى أن مرشحات GF-2 أظهرت تحسنا في إزالة الفيروسات المعدية بعد ثلاثة أشهر من الاستخدام المستمر في أجهزة تنقية الهواء في المطاعم الراقية وكافتيريا الموظفين (الشكل الإضافي 3 والشكل التكميلي 4) مقارنة بالفلاتر غير المستخدمة (الشكل 5). يمكن عزو هذا التحسن إلى عدة عوامل. أولا، تم الإبلاغ عن تراكم الغبار والجسيمات الأخرى ليعطل الفيروسات57. ثانيا، يمكن أن يؤدي التراكم التدريجي لملوثات الهواء الداخلي إلى زيادة كثافة بنية المرشح، مما قد يعزز فعاليته مؤقتا 57,58,59. ومن الجدير بالذكر أن وجود الطلاءات لم يؤثر بشكل كبير على عدوى الفيروسات أو أعداد نسخ الجينوم التي تم اكتشافها بواسطة qRT-PCR. كان مرور جزيئات الفيروس غير المعدية مشابها أيضا بغض النظر عن طلاءات المرشح أو الاستخدام، مما يشير إلى أن كفاءة الترشيح الملحوظة لمرشحات ومرشحات GF-2 من نوع HEPA تعكس بشكل أساسي خصائصها الميكانيكية. ومع ذلك، كان لتراكم الجسيمات المصفاة على سطح مرشح GF-2 تأثير واضح في تقليل عدد الفيروسات المعدية التي تمر (الشكل 5).

لفهم الفروقات في أداء المرشحات التي لوحظت في الشكل 5 والشكل 6، أجريت اختبارات إضافية. أظهرت جميع المرشحات مقاومة للماء بشدة عند تعرضها لقطرات الماء، بينما أظهرت اختبارات قطرات الزيت اختلافات ملحوظة، حيث أظهرت المرشحات المغطاة ب VS حساسية دهنية واضحة. الآلية الأساسية لهذا التغير لا تزال غير واضحة، لكن هذه النتائج تشير إلى أن عمر المرشح أو تاريخ الاستخدام قد لا يكونان المحددين الرئيسيين للأداء. بدلا من ذلك، قد يغير نوع المعالجة المسبقة للسطح الخصائص الفيزيائية للمرشح، مما يؤثر على احتباس ومرور الفيروس. تشير هذه النتائج مجتمعة إلى أن الطلاءات المضادة للفيروسات توفر فوائد وظيفية تتجاوز الترشيح الميكانيكي، لا سيما من خلال قدرتها على التعقيم الذاتي، والتي قد تقلل من المخاطر الصحية للعاملين الذين يتعاملون مع الفلاتر المستخدمة.

بينما يوفر هذا البروتوكول إطارا قويا لتقييم الترشيح المضاد للفيروسات، يجب النظر في عدة قيود. أولا، استخدم العاثوم المغلف Phi6 كبديل لممرضات الجهاز التنفسي البشري. على الرغم من أن Phi6 يشترك في تشابهات هيكلية وكيميائية مع فيروسات كورونا، إلا أن الاختلافات في الاستقرار البيئي وبروتينات السطح قد تؤثر على حركية التعطيل الدقيقة. ثانيا، بينما أظهرت بعض الطلاءات فعالية كبيرة، قيمت هذه الدراسة مجموعة محدودة من التركيبات تحت ظروف هباء رذاذ محددة؛ ينبغي أن توسع الأبحاث المستقبلية نطاق العمل لتشمل مجموعة أوسع من العوامل المضادة للميكروبات. وأخيرا، أجريت التجارب داخل غرفة رذاذ محكومة مع تدفق هواء ورطوبة منظمين. بينما تضمن هذه الظروف قابلية التكرار، إلا أنها لا تحاكي تماما تدفق الهواء المعقد والمضطرب والمعايير البيئية المتقلبة الموجودة في البيئات الداخلية الحقيقية.

بشكل عام، تظهر هذه الدراسة أنه بينما تقوم مرشحات ومرشحات الألياف الزجاجية GF-2 المسبقة بإزالة الفيروسات المعدية بكفاءة، خاصة بعد الاستخدام المطول بسبب كثافة الجسيمات، فإن الدور الأساسي للطلاءات القائمة على النحاس والفضة هو تعطيل الفيروسات عند الاتصال المباشر. تؤكد هذه النتائج على متانة الترشيح الميكانيكي في التحكم في الفيروسات المحمولة جوا، وتشير إلى أن الدراسات المستقبلية يجب أن تقيم دمج الطلاءات المضادة للفيروسات مع التدخلات التكميلية، مثل الإشعاع بالأشعة فوق البنفسجية، لتقليل خطر الانتقال بشكل أكبر. الفلترالمسبق 60,61. أيضا، ستكون الدراسات الميدانية المستقبلية التي تدمج هذه الطلاءات في أنظمة تهوية المباني القائمة ضرورية للتحقق من أدائها في الموقع.

الإفصاحات

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يعلن المؤلفون عدم وجود تضارب مصالح.

شكر وتقدير

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تشكر ساري كورهونن على المساعدة الفنية الممتازة. تم تقدير بافلينا غريغوروفا لنصيحتها حول بروتوكول qRT-PCR. نشكر الراحل البروفيسور دينيس ه. بامفورد على مساهمته القيمة في تصميم إعداد الغرفة وعلى كل دعمه طوال التجارب. الدكتور أ.-ب. يشكر هيفارينن على مساعدته في إعداد غرفة اختبار الهباء الجوي. نشكر بكل امتنان لمرافق وخبرة وحدة Instruct-HiLIFE Biocomplex في جامعة هلسنكي، وهي عضو في مركز Instruct-ERIC في فنلندا، وFINStruct، وBiocenter Finland. تم تمويل الدراسة من قبل مجلس البحوث الفنلندي، وتمويل خاص بكوفيد، 335681 تمويل خاص بكوفيد، وتمويل 368144 لوكالة الأمن القومي. يعترف بمجلس البحوث الفنلندي بتمويل رئيسي من ACCC (رقم المنحة 337552). نكشف عن الدعم المالي من Clean Touch Medical LTD، M-Filter LTD، وUniqAir LTD لإنهاء التجارب، دون أن تلعب الشركات أي دور في تصميم التجارب أو التنفيذ أو التقارير أو كتابة أي جزء من المخطوطة.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
Aerosol chamber glass cylinder and lidLaborexin OyN/Aأسطوانة زجاجية وغطاء مخصص لاحتواء الهباء الجوي.
Aerosol chamber inner metal scaffoldClean Touch Medical Ltd.N/Aهيكل دعم مصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ لتركيب الفلتر.
Aerosol chamber lid insulating gasketsEtra Oy (Etola Group)N/Aحشيات مطاطية مخصصة لختم محكم.
Air pump, WI 53082Thomas Industries Inc.N/Aمضخة غشائية تستخدم للحفاظ على تدفق الهواء المنظم عبر الغرفة.
BioSamplerSKC Inc.https://international.skcinc.com/products/air/bioaerosol-samplers/biosamplerمستوى زجاجي دوار يستخدم لجمع الفيروسات المحمولة جوا بكفاءة عالية.
Coated test piecesClean Touch Medical Ltd.www.cleantouchmedical.comشرائح ورقية لامعة مغلفة بتركيبات مضادة للميكروبات لاختبار فعالية السطح.
CompAir Pro NE-C900 nebulizerOmron HealthcareNE-C900 نابلايزير ضاغط عالي الخرج يستخدم لتوليد الهباء الجوي الفيروسي.
SPSS Statistics softwareIBM Corp.https://www.ibm.com/products/spssبرنامج تحليل إحصائي، الإصدار 28.0.
QuantStudio Design and Analysis SoftwareThermo Fisher Scientifichttps://www.thermofisher.com/in/en/home/technical-resources/software-downloads.html#pcrبرنامج يستخدم لتحليل بيانات qRT-PCR، الإصدار 1.3.1.
UniqAir PRO air purifierUniqAir Oyhttps://www.uniqair.fi/وحدة تنقية هواء تجارية تُستخدم لتطهير الغرفة.

المراجع

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Beggs, C. B., et al. Airborne transmission of SARS-CoV-2: the contrast between indoors and outdoors. Fluids. 9 (3), 54 (2024).
  2. Qian, H., et al. Indoor transmission of SARS-CoV-2. Indoor Air. 31 (3), 639-645 (2021).
  3. Han, S., Kim, J., Ko, S. H. Advances in air filtration technologies: structure-based and interaction-based approaches. Materials Today Advances. 9, 100134 (2021).
  4. Wang, P., Liu, Z., Chen, D. R. Performance of composite filters assembled from multiple layers of basic filtration media. Aerosol Air Qual Res. 20 (11), 2299-2308 (2020).
  5. Xu, Z. . Fundamentals of air cleaning technology and its application in cleanrooms. , (2014).
  6. Mao, N. . Advances in technical nonwovens. , (2016).
  7. Xie, Q., et al. The effect of pre-filter and main-filter media matching on the performance of an ultra-high-efficiency two-stage filtration system. Processes. 13 (4), 1075 (2025).
  8. Chattopadhyay, D., Chattopadhyay, S., Lyon, W. G., Wilson, J. T. Effect of surfactants on the survival and sorption of viruses. Environ Sci Technol. 36 (19), 4017-4024 (2002).
  9. G, R., et al. Bactericidal–bacteriostatic foam filters for air treatment. ACS Appl Polym Mater. 2 (4), 1569-1578 (2020).
  10. Xue, X., et al. All surfaces are not equal in contact transmission of SARS-CoV-2. Matter. 3 (5), 1433-1441 (2020).
  11. Tiwari, A., et al. Survival of two avian respiratory viruses on porous and nonporous surfaces. Avian Dis. 50 (2), 284-287 (2006).
  12. Yasui, M., et al. Virus removal by microfiltration: effects of electrostatic and hydrophobic interactions. Sep Purif Technol. 350, 127902 (2024).
  13. Kaushik, R., et al. . Indoor environmental quality. , (2024).
  14. Watson, R., et al. Efficacy of antimicrobial and anti-viral coated air filters to prevent the spread of airborne pathogens. Sci Rep. 12 (1), 2803 (2022).
  15. Jung, S., et al. Sustainable antibacterial and anti-viral high-performance copper-coated filter produced via ion beam treatment. Polymers. 14 (5), 1007 (2022).
  16. Lee, K. H., et al. Development of nano-sized copper-deposited antimicrobial air filters using a mixed melt-blown process. Nanomaterials. 13 (14), 2071 (2023).
  17. Rakowska, P. D., et al. Anti-viral surfaces and coatings and their mechanisms of action. Commun Mater. 2 (1), 53 (2021).
  18. Bright, K. R., et al. Assessment of the anti-viral properties of zeolites containing metal ions. Food Environ Virol. 1 (1), 37 (2009).
  19. Govind, V., et al. Anti-viral properties of copper and its alloys to inactivate COVID-19 virus: a review. Biometals. 34 (6), 1217-1235 (2021).
  20. Han, J., et al. Efficient and quick inactivation of SARS coronavirus and other microbes exposed to the surfaces of some metal catalysts. Biomed Environ Sci. 18 (3), 176-180 (2005).
  21. Montes, L. F., et al. Response of varicella zoster virus and herpes zoster to silver sulfadiazine. Cutis. 38 (6), 363-365 (1986).
  22. Silvestry-Rodriguez, N., et al. . Reviews of environmental contamination and toxicology. , (2007).
  23. Carubelli, R. Cytotoxic effects of autoxidative glycation. Free Radic Biol Med. 18 (2), 265-269 (1995).
  24. Chaturvedi, U. C., Shrivastava, R. Interaction of viral proteins with metal ions: role in maintaining the structure and functions of viruses. FEMS Immunol Med Microbiol. 43 (2), 105-114 (2005).
  25. Ermini, M. L., Voliani, V. Antimicrobial nano-agents: the copper age. ACS Nano. 15 (4), 6008-6029 (2021).
  26. Foster, A. W., et al. Metal preferences and metallation. J Biol Chem. 289 (41), 28095-28103 (2014).
  27. Kubo, A. L., et al. Antibacterial and anti-viral effects of Ag, Cu and Zn metals, respective nanoparticles and filter materials thereof against coronavirus SARS-CoV-2 and influenza A virus. Pharmaceutics. 14 (12), 2549 (2022).
  28. Thurman, R. B., et al. The molecular mechanisms of copper and silver ion disinfection of bacteria and viruses. Crit Rev Environ Control. 18 (4), 295-315 (1989).
  29. Warnes, S. L., et al. Inactivation of murine norovirus on a range of copper alloy surfaces is accompanied by loss of capsid integrity. Appl Environ Microbiol. 81 (3), 1085-1091 (2015).
  30. Zhang, Y., et al. Probing the viral metallome: searching for metalloproteins in bacteriophage λ–the hunt begins. Metallomics. 3 (5), 472 (2011).
  31. Sofieva, S., et al. Effects of temperature and salinity on sea-spray-aerosol formation simulated with a bubble-generating chamber. Aerosols/Laboratory Measurement/Instruments and Platforms. , (2022).
  32. Aquino de Carvalho, N., et al. Evaluation of Phi6 persistence and suitability as an enveloped virus surrogate. Environ Sci Technol. 51 (15), 8692-8700 (2017).
  33. Barros, J., et al. Bacteriophage Φ6 as surrogate and human-harmless viruses to study anti-SARS-CoV-2 approaches. COVID-19 Pandemic Case Studies Opin. 2 (1), 175-177 (2021).
  34. Dulbecco, R., Vogt, M. Some problems of animal virology as studied by the plaque technique. Cold Spring Harb Symp Quant Biol. 18, 273-279 (1953).
  35. Fedorenko, A., et al. Virus survival in evaporated saliva microdroplets deposited on inanimate surfaces. Microbiology. , (2020).
  36. Prussin, A. J., et al. Survival of the enveloped virus Phi6 in droplets as a function of relative humidity, absolute humidity, and temperature. Appl Environ Microbiol. 84 (12), e00551-e00618 (2018).
  37. Sanmark, E., et al. Safe use of PHI6 in experimental studies. Heliyon. 9 (2), e13565 (2023).
  38. Serrano-Aroca, &. #. 1. 9. 3. ;. Anti-viral characterization of advanced materials: use of bacteriophage Phi 6 as surrogate of enveloped viruses such as SARS-CoV-2. Int J Mol Sci. 23 (10), 5335 (2022).
  39. Turgeon, N., et al. Comparison of five bacteriophages as models for viral aerosol studies. Appl Environ Microbiol. 80 (14), 4242-4250 (2014).
  40. Vidaver, A. K., et al. Bacteriophage φ6: a lipid-containing virus of Pseudomonas phaseolicola. J Virol. 11 (5), 799-805 (1973).
  41. Bamford, D. H., et al. . Methods in molecular genetics. , (1995).
  42. Gratia, A. . Annales de l’Institut Pasteur. , (1936).
  43. Gregorova, P., et al. An improved RT-qPCR method for direct quantification of enveloped RNA viruses. MethodsX. 9, 101737 (2022).
  44. Grinshpun, S. A., et al. . Manual of environmental microbiology. , (2015).
  45. Xiao, Y., Wiesner, M. R. Characterization of surface hydrophobicity of engineered nanoparticles. J Hazard Mater. 215–216, 146-151 (2012).
  46. Lichner, L., et al. Evaluation of different clay minerals as additives for soil water repellency alleviation. Appl Clay Sci. 31 (3-4), 238-248 (2006).
  47. Lee, K. W., Liu, B. Y. H. Theoretical study of aerosol filtration by fibrous filters. Aerosol Sci Technol. 1 (2), 147-161 (1982).
  48. Lee, K. W., Liu, B. Y. H. Experimental study of aerosol filtration by fibrous filters. Aerosol Sci Technol. 1 (1), 35-46 (1982).
  49. Piekaar, H. W., Clarenburg, L. A. Aerosol filters—the tortuosity factor in fibrous filters. Chem Eng Sci. 22 (12), 1817-1827 (1967).
  50. Cao, G., et al. Development of an improved methodology to detect infectious airborne influenza virus using the NIOSH bioaerosol sampler. J Environ Monit. 13 (12), 3321 (2011).
  51. Dubuis, M. E., et al. Ozone efficacy for the control of airborne viruses: bacteriophage and norovirus models. PLoS ONE. 15 (4), e0231164 (2020).
  52. Law, C. K., et al. . Proceedings of the 5th International Conference on Building Energy and Environment. , (2023).
  53. Ge, S., et al. Airborne virus survivability during long-term sampling using a non-viable Andersen cascade impactor in an environmental chamber. Aerosol Sci Technol. 48 (12), 1360-1368 (2014).
  54. Holton, J., Webb, A. R. An evaluation of the microbial retention performance of three ventilator-circuit filters. Intensive Care Med. 20 (3), 233-237 (1994).
  55. Firquet, S., et al. Survival of enveloped and non-enveloped viruses on inanimate surfaces. Microbes Environ. 30 (2), 140-144 (2015).
  56. Imani, S. M., et al. Antimicrobial nanomaterials and coatings: current mechanisms and future perspectives to control the spread of viruses including SARS-CoV-2. ACS Nano. 14 (10), 12341-12369 (2020).
  57. Joe, Y. H., et al. Evaluation of Ag nanoparticle coated air filter against aerosolized virus: anti-viral efficiency with dust loading. J Hazard Mater. 301, 547-553 (2016).
  58. Thomas, D., et al. Clogging of fibrous filters by solid aerosol particles: experimental and modelling study. Chem Eng Sci. 56 (11), 3549-3561 (2001).
  59. Zhang, W., et al. Modeling the surface filtration pressure drop of PTFE HEPA filter media for low load applications. Build Environ. 177, 106905 (2020).
  60. Barnewall, R. E., Bischoff, W. E. Removal of SARS-CoV-2 bioaerosols using ultraviolet air filtration. Infect Control Hosp Epidemiol. 42 (8), 1014-1015 (2021).
  61. Shang, M., et al. Removal of virus aerosols by the combination of filtration and UV-C irradiation. Front Environ Sci Eng. 17 (3), 27 (2023).

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

HEPA

مقالات ذات صلة