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实验性接种了目标微生物的手部清洁效果的比较。该方法可为预防传染病的关键问题提供重要信息,使研究人员能够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,可经过调整后用于研究多种不同的生物体。我们最初产生这一方法的想法,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,而当时尚无证据证明其有效性。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琼脂平板上进行细菌培养,并将培养物在37°C条件下孵育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振荡培养过夜。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。在测试前立即制备接种物,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。根据文本方案准备好志愿者后,将扁平探头皮肤pH值检测仪置于食指与中指之间的蹼状区域,检测每位志愿者的皮肤pH值。确保电极与皮肤表面完全贴合,并记录pH读数。
接下来,让志愿者将双手合拢成杯状。然后,小心地将750 µL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漏。
提醒志愿者此步骤非常重要,并在开始操作前给予他们用清水练习的机会。指导志愿者轻轻搓揉双手,直至手部所有表面均均匀涂布接种物,同时尽量减少摩擦。随后, instruct the volunteers to hold their hands still and away from their body for an additional 30 seconds to allow the inoculate to dry.
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。
用室温的500毫升超纯水以每分钟1.5升的流速通过漏斗冲洗志愿者的手,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毫升氯溶液倒在志愿者手上,并让志愿者充分揉搓双手。作为另一种洗手方法,让志愿者使用免洗手消毒剂清洁双手。
应轻柔揉搓手部所有表面,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,并确保整个手部均已彻底冲洗。对于对照组A,在接种后不进行洗手操作。对于对照组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溶液的采样袋中,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。
将手放在袋外轻轻按摩30秒,确保整个手部(直至手腕处)均被Leeuwin溶液彻底冲洗。密封袋子,并根据相应的实验方法进行处理。每次重复不同洗手方法的实验前,均需让志愿者使用肥皂和温水在水槽中彻底清洗双手。
最后,使用70%乙醇喷洒志愿者的双手,直至双手两面均被覆盖,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过火的方式对其进行灭菌。
使用镊子将孔径为 0.45 微米的滤膜放置在过滤装置上,确保网格面朝上。然后用少量无菌 PBS 润湿滤膜。将漏斗置于底座上,用移液器吸取或直接倾倒的方式将样品加至滤膜表面。
启动真空泵,直至全部样品通过滤膜。然后,用无菌 PBS 冲洗漏斗内壁,并再次启动真空泵。接着,取下漏斗,灼烧灭菌镊子,从底部取出滤膜。
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。
根据文本方案进行数据分析。本视频中描述的方案共对18名志愿者进行了测试,检测细菌为大肠杆菌(E. coli)和Phi6。对于无土壤负荷的大肠杆菌,使用HTH、NaDCC和稳定化NaOCl洗手,其对数减少量均显著高于仅用水洗手。在有土壤负荷的情况下,使用HTH洗手对大肠杆菌的对数减少量显著高于仅用水、肥皂或含酒精手消毒剂(ABHS)洗手。
对于无土壤负载的Phi6,各方法之间的对数减少量无显著差异。然而,对于有土壤负载的Phi6,仅用水处理的对数减少量高于ABHS或稳定化NaOCl,而用肥皂洗手的对数减少量高于ABHS、稳定化NaOCl和现场生成的NaOCl。HTH的对数减少量也高于ABHS和稳定化NaOCl,NaDCC的对数减少量高于稳定化NaOCl和ABHS。
如这些图表所示,与用肥皂洗手相比,含氯溶液对漂洗水中持续存在的大肠杆菌实现了显著更高的对数减少量。最后,在无土壤负载的情况下,Phi6 也呈现出相同的模式,所有含氯溶液对漂洗水中 Phi6 的减少量均显著高于用肥皂洗手。而在有土壤负载的 Phi6 实验中,漂洗水中的病毒量未见显著下降。
在进行该操作时,需要注意每种条件下的效果结果是通过比较两种对照的结果计算得出的。因此,对每种洗手方式都一致地执行各个步骤非常重要。
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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。