2017年6月7日
洗手被广泛推荐用于预防传染病的传播。然而,目前关于哪种洗手方法在去除病原微生物方面最为有效,尚缺乏充分证据。我们建立了一种评估洗手方法去除微生物效果的技术。
本实验的总体目标是测试不同洗手方式对人工接种了特定目标微生物的手部的清除效果。该方法可为预防传染病的关键问题提供重要信息,帮助研究人员评估针对特定目标微生物的洗手效果。
该技术的主要优势在于其灵活性,可经调整后用于研究多种不同的生物体。我们最初提出该方法的设想,是由于意识到在埃博拉疫情环境中正使用含氯溶液进行手部清洗,而当时尚无证据支持其有效性。在招募符合条件的受试者并根据文本方案配制洗手液后,通过将一株非致病性大肠杆菌(E. coli)划线接种于LB琼脂平板上培养细菌,并在37°C条件下培养24小时,以获得单菌落。
实验开始前一天,使用无菌润滑剂从平板上挑取单个菌落,接种于10毫升LB液体培养基中。将培养物置于37°C、振荡条件下过夜培养。实验当天早晨,取1毫升过夜培养物加入20毫升新鲜LB液体培养基中。
将培养物孵育约两个半小时,以达到每毫升超过10的8次方CFU的盐密度。然后使用分光光度计估算培养物的浓度。在测试前立即配制接种物,其中包含68%的细菌或病毒悬液以及32%的氯化钠或土壤负荷。
轻轻涡旋或摇动以混匀。根据文本方案准备志愿者后,将扁平探头皮肤pH值检测仪置于志愿者食指与中指间的蹼状区域,检测每位志愿者的皮肤pH值。确保电极与皮肤表面紧密贴合,记录pH读数。
接下来,让志愿者将双手合拢成杯状。然后,小心地用移液器将750微升的接种物分别加入每只手掌,以污染双手。在污染志愿者双手时,必须确保接种物无任何洒出。
提醒志愿者此步骤非常重要,并在开始操作前让他们先用水进行练习。指导志愿者轻轻揉搓双手,直至手部所有表面均涂满接种物,同时尽量减少手部摩擦。要求志愿者将双手静止置于身体两侧,保持30秒,以使接种物充分干燥。
然后使用文中所述方法之一洗手。用肥皂洗手时,取10毫升超纯水润湿双手。让志愿者用肥皂搓出泡沫,然后双手相互揉搓20秒。
用室温超纯水500毫升,以每分钟1.5升的流速通过漏斗冲洗志愿者的手部,并将冲洗液收集至大样本收集袋中,样本需在两小时内处理。对于所有含氯溶液,通过漏斗以每分钟1.5升的流速将200毫升氯溶液倾倒于志愿者手部,并要求志愿者充分揉搓双手。另一种洗手方法是让志愿者使用手部消毒剂进行洗手。
应轻柔揉搓手部的所有表面,指导参与者在揉搓时重点关注每个部位,包括手掌、指甲和指缝,并确保整个手部都已彻底冲洗。对照组A在接种后不进行洗手操作。对照组B仅使用室温超纯水,通过已知流速的漏斗进行洗手操作。
洗手后立即将每位受试者用于检测的手放入含有75毫升Leeuwin液体的采样袋中,液面至手腕处。将采样袋口在手腕周围紧紧握住,让受试者在溶液中轻轻揉搓手部30秒,注意指缝间及指甲下方均需充分接触溶液。
从袋外轻轻按摩手部30秒,确保整只手直至手腕完全浸没于Leeuwin溶液中。密封袋子后,按照相应的实验方法进行处理。每次重复不同洗手方式的实验前,均需让志愿者使用温水和肥皂在水槽中彻底清洗双手。
最后,使用 70% 乙醇喷洒受试者双手,直至双面均匀覆盖,然后静置晾干。为分析样品,设置火焰及带有无菌过滤漏斗和真空连接的过滤装置。通过将镊子浸入乙醇后灼烧来灭菌。
使用镊子将一个0.45微米滤膜放置在过滤装置上,滤膜网格面朝上。然后用少量无菌PBS润湿滤膜。将漏斗置于底座上,直接将样品用移液器加入或倒入滤膜上。
启动真空泵,直至全部样品通过膜。然后,用无菌 PBS 冲洗漏斗壁,并再次启动真空泵。接着,取下漏斗,灼烧灭菌镊子,从底座上提起滤膜。
然后将滤膜轻轻放置在培养皿中的培养基上,确保网格面朝上,且滤膜与培养基表面完全贴合。将培养皿倒置,在37°C条件下培养24小时。培养结束后,计数大肠杆菌(E. coli)菌落并记录数据。
根据文字方案进行数据分析。本视频中描述的方案共对18名志愿者进行了测试,检测菌株包括大肠杆菌(E. coli)和Phi6。对于无土壤负载的大肠杆菌,使用HTH、NaDCC和稳定化NaOCl进行手部清洗,其对数降低值均显著高于仅用水清洗;在有土壤负载的情况下,HTH处理对大肠杆菌的对数降低值显著高于仅用水和肥皂清洗以及使用含酒精的手消毒剂(ABHS)。
在无土壤负荷的情况下,不同方法对Phi6的灭活效果无显著差异。然而,在有土壤负荷的情况下,仅用水处理对Phi6的对数降低值大于ABHS或稳定态NaOCl;用肥皂洗手的对数降低值大于ABHS、稳定态NaOCl和现场生成的NaOCl;HTH的对数降低值大于ABHS和稳定态NaOCl;NaDCC的对数降低值大于稳定态NaOCl和ABHS。
如这些图表所示,与使用肥皂洗手相比,含氯处理对漂洗水中残留的大肠杆菌实现了显著更高的对数减少量。最后,在无土壤负载条件下,Phi6 也呈现出相同模式,所有含氯溶液对漂洗水中 Phi6 的减少量均显著高于使用肥皂洗手。而在有土壤负载的漂洗水中,Phi6 未观察到显著减少。
在进行此操作时,需要注意每种条件下的有效性结果是通过比较两个对照组的结果计算得出的。这意味着对每种洗手方式都必须一致地执行各个步骤,这一点非常重要。
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本文介绍了一种实验室方案,用于评估和比较不同洗手方法从人手上清除微生物的效果,并检测这些微生物在漂洗水中残留的情况。该方法采用替代性微生物以确保志愿者的安全,可提供关于不同手部卫生措施效果的定量数据,这对于传染病的预防至关重要。
使用替代性微生物对洗手效果进行定量评估,可为生物制药和公共卫生研发中的传染病防控策略提供关键数据。该方法能够直接比较不同卫生干预措施,支持基于证据的决策,用于疫情应对和环境去污方案的制定。对微生物去除效果和存留情况的可靠、可重复测量,有助于风险管理和转化型卫生产品的开发。
该方法可融入从发现到临床前阶段的卫生干预开发全过程,支持早期筛选和转化验证。