Artículo de investigación

Evaluación del efecto de los filtros y prefiltros recubiertos sobre la infectividad y concentración del virus Phi6 aerosolizado

DOI:

10.3791/70877

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29 de mayo de 2026

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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

En este artículo

Resumen

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Aquí presentamos un estudio para evaluar la eficacia antiviral de los recubrimientos superficiales a base de cobre y plata en filtros de aire. Utilizando una cámara de bioaerosoles y bacteriófagos Phi6, este método cuantifica la inactivación viral y la eficiencia de filtración mecánica para tecnologías de aire interior autodesinfectantes.

Resumen

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

El desarrollo de tecnologías eficientes de filtración de aire interior ha cobrado protagonismo tras la pandemia de coronavirus de 2019 (COVID-19). El objetivo de este estudio es evaluar la eficacia antiviral de varios recubrimientos superficiales a base de cobre y plata para filtros de aire utilizando una cámara de bioaerosoles estandarizada y el bacteriófago envuelto Phi6 como sustituto de los virus respiratorios. Las pruebas superficiales confirmaron que todos los recubrimientos exhibían actividad antiviral, siendo la formulación específica de recubrimiento a base de cobre (B4) lograr la inactivación completa del virus Phi6 en 10 minutos, A6 en 25 minutos y VS-B en 60 minutos; Las reducciones tempranas de la infectividad se debieron principalmente a la desecación de gotas. Los experimentos en aerosoles demostraron que los filtros y prefiltros de aire particulado de alta eficiencia (HEPA) reducían sustancialmente la infectividad viral incluso sin recubrimientos, con filtración mecánica que provocaba una reducción de 1,0–2,0 logaritarimos, y filtros de fibra de vidrio GF-2 de alta eficiencia eliminaban virus infecciosos detectables. Los recubrimientos no mejoraron significativamente la eficiencia de filtración, probablemente debido al contacto limitado con el virus con superficies recubiertas. Los filtros GF-2 utilizados demostraron una mejor eliminación de virus, atribuida a la acumulación de partículas y densificación del filtro, mientras que los recubrimientos no modificaron el número de copias de virus que pasaban. Los filtros recubiertos de VS-B mostraron propiedades lipofílicas, lo que sugiere beneficios funcionales adicionales. Esta metodología destaca que, aunque la eficiencia del filtro se determina principalmente por el atrapamiento mecánico y la acumulación de partículas, los recubrimientos superficiales integrados proporcionan un mecanismo de autodesinfección al inactivar partículas virales atrapadas; la integración de luz ultravioleta (UV) se propone como una posible dirección futura de investigación para mejorar aún más la eficacia del sistema.

Introducción

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La comprensión de la transmisión viral aérea ha avanzado considerablemente durante la pandemia de COVID-19. Dado que los entornos interiores presentan riesgos de transmisión notablemente mayores que los exteriores, existe una necesidad urgente de desarrollar estrategias de protección másefectivas 1,2. En este contexto, los sistemas de aire acondicionado y purificación de aire de alto rendimiento constituyen componentes esenciales para mitigar la transmisión del virus en espacios cerrados.

La filtración del aire es uno de los métodos más prevalentes utilizados en sistemas de purificación de aire, basándose en las cualidades físicas intrínsecas de filtrado y en el filtrado multicapa 3,4,5. Esto suele incluir un prefiltro, un filtro grueso que captura partículas grandes; un filtro de eficiencia media, por ejemplo, un filtro de carbón; y un filtro de aire particulado de alta eficiencia (HEPA) que elimina al menos el 99,97% de las partículas con el tamaño de partícula más penetrante de 0,3μm 6,7. Las propiedades físicas de los filtros contienen muchos beneficios antimicrobianos. Se ha demostrado anteriormente que los materiales porosos pueden inactivar virus atrapalos ysecándolos 8,9,10. La hidrofobia o hidrofilitía también pueden utilizarse en consecuencia. Los virus con recubrimiento hidrofóbico prefieren superficies hidrofóbicas para la sorción, mientras que las superficies hidrofílicas atraen a los virushidrofílicos 11,12. Además, se puede utilizar un recubrimiento antiviral superficial para mejorar aún más la purificación. El recubrimiento de los filtros tiene como objetivo inactivar los patógenos inmediatamente cuando tocan el filtro13,14. Estas características podrían aumentar la seguridad operativa, especialmente en hospitales, pero también en entornos públicos durante epidemias ypandemias 14.

Para aplicaciones prácticas, el efecto inactivador de los recubrimientos filtrantes debe ser lo suficientemente rápido para ser utilizado en el aire de flujo directo. Por tanto, el área superficial para el contacto directo entre el recubrimiento y las partículas virales debería ser suficiente, y el recubrimiento debería poder inactivar el virus dentro del tiempo de contacto dado. Se sabe que los metales pesados, como el cobre y la plata, poseen efectosantivirales 15,16,17. Este efecto antiviral se ha observado en virus como la poliovirus, el virus de la vaccinia, el herpes simple 1, Phi6, el papovirus SV-40, adenovirus, el virus de la estomatitis vesicular, el coronavirus SARS, el baculovirus y el virus infeccioso de la peritonitisfelina 18,19,20,21,22. Los mecanismos incluyen la liberación de iones de cobre y plata y la generación de especies reactivas de ogénigeno (ROS), que reaccionan con proteínas virales y oxidan los ácidosnucleicos 23,24,25,26,27,28,29,30.

Para esta investigación se desarrolló una cámara de prueba de filtro de aerosoles con propiedades ajustables de muestreo de aerosoles y virus, basada en un montaje previo de cámara presentado por Sofieva et al. (2022) (véase la Figura 1 y la Figura Suplementaria 1)31. La cámara adaptada fue diseñada como un sistema cerrado en el que los filtros afectan a virus modelo de virus patogénicos causantes de enfermedades respiratorias, evaluando la eficiencia antiviral de los filtros recubiertos y sin recubrir. El bacteriófago envuelto Phi6 fue seleccionado como sustituto de virus respiratorios porque es un modelo bien estudiado y ampliamente utilizado, adecuado para estudios de aerosoles virales. Como Phi6 no es patógeno para los humanos y está clasificado como Nivel de Bioseguridad 1 (BSL-1), permite la evaluación segura y práctica de recubrimientos antivirales dentro de un entorno de laboratorio de Nivel de Bioseguridad 2 (BSL-2) de acuerdo con las directrices de seguridad institucionales. Además, Phi6 comparte similitudes estructurales con virus envueltos que causan enfermedades respiratorias, como los coronavirus 1 y 2 del síndrome respiratorio agudo grave (SARS-CoV-1 y SARS-CoV-2). Su envoltura lipídica también confiere una sensibilidad específica a la desecación y la inactivación química, proporcionando un modelo representativo para evaluar la eficacia de recubrimientos superficiales antimicrobianos y sistemas de filtración frente a patógenosenvueltos 32,33,34,35,36,37,38,39.

El objetivo de este estudio fue primero analizar la eficacia antiviral de los materiales seleccionados de recubrimiento filtrante que contienen cobre y plata mediante pruebas superficiales con bacteriófagos Phi6 antes de su uso en la filtración de aire. Posteriormente, estos materiales de tratamiento superficial a base de cobre y plata se evaluaron en prefiltros de aire para evaluar su capacidad para mejorar tanto las propiedades de filtración como de eliminación contra virus en el aire.

Protocolo

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Virus, cepas, medios de crecimiento y recuentos de virus infecciosos
El bacteriófago Phi6, proporcionado originalmente al grupo de investigación por la Dra. Anne K.Vidaver 40, fue propagado usando Pseudomonas syringae pv. Phaseolicola HB10Y como bacteria huésped. El hospedador se cultivó en medio Luria–Bertani (LB) a 22 °C. Las reservas de agar Phi6 se prepararon a partir de material congelado mediante dilución en serie, siguiendo el protocolo de Bamford et al. (1995)41, y se utilizaron tanto para ensayos de viabilidad superficial como para purificación viral.

La purificación y concentración de Phi6 se realizaron según el protocolo desarrollado por Bamford et al. (1995)41. La suspensión resultante se diluyó en un tampón de fosfato potásico (K₃PO₄) de 20 mM que contenía 1 mM de cloruro de magnesio (MgCl₂), ajustado a pH 7,2, para obtener un título final de 5 ×10 10–10 11 unidades formadoras de placa por mililitro (PFU/mL). Esta suspensión preparada se utilizó posteriormente para experimentos de generación de aerosoles.

La enumeración de partículas virales infecciosas se realizó mediante un ensayo estándar de placa de doble capa de agar, optimizado para el bacteriófagoPhi6 42. En resumen, se prepararon primeras diluciones en serie en medio LB para cada muestra de virus o control, tras lo cual se añadieron hasta 100 μL de cada dilución 200 μL de suspensión bacteriana del huésped y 3 mL de agar blando. Las mezclas blandas de agar se superpusieron sobre placas de agar LB y las placas se incubaron a 22 °C durante la noche. Luego se cuentan las placas y se calculan el número de PFU/mL como (placas × factor de dilución) / volumen placado.

Análisis qRT-PCR
La preparación de muestras para la reacción en cadena de la polimerasa en tiempo real por transcripción inversa cuantitativa (qRT-PCR) siguió el protocolo de Gregorova et al. (2022)43. Se generaron curvas estándar para el ARN P2 y P8 utilizando una serie de dilución de 10 veces que va de 10moléculas 2 a10 9 por 5 μL. Cada dilución se procesó de forma idéntica a las muestras experimentales, incluyendo adición de cloroformo, vórtice, centrifugación a 10.000 × g durante 1 minuto a 22 °C y ciclos (información del ciclo y cebadores en la Tabla Suplementaria 1 y la Tabla Suplementaria 2). Los controles negativos se prepararon sustituyendo la plantilla de ARN por 5 μL de agua ultrapura. los datos qRT-PCR se analizaron utilizando el software específico de diseño y análisis (véase la Tabla de Materiales).

Configuración de cámaras de aerosoles
Se desarrolló una cámara de aerosoles autoclavable construida a medida para la aerosolización de virus y pruebas de filtro, modelada según el sistema31 previamente descrito. La cámara experimental consistía en un cuerpo cilíndrico de vidrio con una tapa a juego, un andamiaje metálico interno y juntas aislantes para asegurar un sellado hermético (véase Tabla de Materiales y Figura Suplementaria 1).

La configuración general del estudio, incluida la cámara, se muestra en la Figura 1. Para asegurar una entrada estable y reproducible de aerosoles virales, se utilizó un nebulizador en combinación con una bomba de aire (véase la Tabla de Materiales).

Dentro de la cámara, el nebulizador generaba un flujo de aerosoles de 8 L/min. Aproximadamente tres cuartas partes de este flujo se dirigía al escape a través de un filtro HEPA, mientras que la cuarta parte restante (2 L/min) entraba en la cámara. Esta división estaba diseñada para reducir la humedad durante mediciones prolongadas. Los aerosoles se introducían en la cámara mediante un embudo metálico, que dirigía el flujo hacia la superficie del filtro o del prefiltro.

Los experimentos con aerosoles se realizaron dentro de un gabinete de seguridad biológica. Tras pasar por la cámara, el flujo de aire se deshumidificaba en un desecador para proteger el filtro HEPA y el caudalímetro de la humedad excesiva. Una bomba externa apoyaba aún más el flujo de aire, creando presión negativa dentro del sistema y asegurando un escape eficiente a través del puerto de salida.

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Figura 1: Esquema de la cámara experimental de aerosoles y recogida de muestras. Por favor, haga clic aquí para ver una versión ampliada de esta figura.

Diseño del estudio
Este estudio evaluó las propiedades antivirales de los recubrimientos y materiales filtrados/prefiltrados listados en la Tabla 1, la Tabla Suplementaria 3 y la Tabla Suplementaria 4 (véase también la Tabla de Materiales). La investigación se llevó a cabo en dos etapas: pruebas de superficie y pruebas de prefiltro en la cámara de aerosoles.

En pruebas superficiales, todos los materiales de recubrimiento se evaluaron primero en piezas planas para determinar su actividad antiviral. Las piezas de prueba recubiertas fueron proporcionadas por Clean Touch Medical LTD (Tabla 1 y Tabla de Materiales). Todos los recubrimientos se basan en componentes activos de cobre y/o plata incrustados en matrices propietarias; Las diferencias entre formulaciones se refieren principalmente a la composición del metal, la concentración y la compatibilidad superficial (por ejemplo, superficies planas frente a filtros porosos) (Tabla Suplementaria 3).

Pruebas de prefiltro en la cámara de aerosol: Entre los recubrimientos disponibles, solo se pudo aplicar VS-B a base de cobre y plata a los prefiltros durante el estudio. Por ello, los prefiltros tratados con VS-B se examinaron en la cámara de aerosoles para evaluar su rendimiento antiviral bajo condiciones de exposición a aerosoles. Fotografías de todos los filtros y prefiltros utilizados en el estudio se proporcionan en la Figura Suplementaria 2.

La eficacia antiviral se cuantificó mediante dos métodos complementarios: ensayo de placa para medir el número de partículas virales infecciosas (véase la sección "Virus, cepas, medios de crecimiento y recuento de virus infecciosos"), y PCR cuantitativa (qPCR) para determinar el número de copias del genoma viral (véase la sección "análisis qRT-PCR").

Filtros y prefiltrosFiltro proporcionado porRecubrimientos
(Todo proporcionado por Clean Touch Medical)
Prefiltro de poliéster FMR-5, sin recubrimiento (FMR-5)Filtro M LTDAgente de superficie experimental a base de cobre A6 (A6)
Agente experimental de superficie a base de cobre B4 (B4)
Agente superficial de cobre y plata Viral Safe (VS)
Agente superficial de cobre y plata Viral Safe B (VS B)
Prefiltro de poliéster FMR-5, recubierto con VS B (FMR-5 VS B)
Prefiltro de poliéster S-11, sin recubrimiento (S-11)
Prefiltro de poliéster S-11, recubierto con VS B (S-11 VS B)
Filtro de fibra de vidrio de doble capa GF-2, sin recubrimiento, (filtro tipo HEPA) (GF-2)
Prefiltro Bulpren BP-6, 6 mm, sin recubrimiento (BP-6)Clean Touch Medical LTD
Prefiltro Bulpren BP-6, 6 mm, recubierto con VS B (BP-6 VS B)

Tabla 1: Filtros y recubrimientos superficiales utilizados en este estudio.

Eficiencia de los recubrimientos superficiales antivirales
Se desarrolló un ensayo de viabilidad superficial para evaluar la persistencia de la infectividad viral en diferentes materiales de recubrimiento. Brevemente, se pipetearon 20 μL de stock de Phi6 (véase la sección "Virus, cepas, medios de crecimiento y conteos de virus infecciosos") sobre las piezas recubiertas y se distribuyeron uniformemente sobre un área de 2 cm × 2 cm usando un triángulo de vidrio estéril. Las muestras se incubaron en un gabinete de bioseguridad a 22 °C durante 1 min, 5 min, 1 h o 3 h.

Los virus se recuperaban añadiendo 180 μL de caldo LB fresco a la superficie y lavándolos mediante pipeteo repetido. Una placa de Petri de plástico servía como superficie de control. Todos los experimentos se realizaron a 22 °C. El número de partículas virales infecciosas se cuantificó mediante un ensayo deplacas 41.

Efecto del recubrimiento antiviral VS-B sobre la eficacia del filtro/prefiltro
La recogida de virus y las pruebas de eficiencia del filtro se realizaron utilizando un método de impactación con una placa de Petri que contenía un tampón HEPES de 20 mM (pH 7,2) o un impinger giratorio totalmente de vidrio (en adelante denominado "el impinger"; véase Tabla de Materiales)44. Para el muestreo por impactación, se colocó una placa de Petri directamente debajo del filtro para maximizar la deposición de partículas (Figura 1). En experimentos con filtros GF-2 que llevaban 3 meses utilizados, se empleó el impinger en lugar de la placa de Petri para aumentar la sensibilidad. El impinger es un dispositivo de vidrio equipado con tres boquillas y requiere una bomba externa para muestrear aire en líquido. El flujo de aire a través de las boquillas genera un movimiento giratorio del líquido de recogida a lo largo de la pared interior, facilitando la eliminación suave de partículas. En esta configuración, el flujo de aire a través del filtro se mantenía en 2 L/min y, al salir de la cámara, una válvula adicional aumentaba la entrada total de aire a 10 L/min. Los aerosoles se capturaron en 5 mL de tampón HEPES de 20 mM (pH 7,2), con tampón evaporado recargado cada 30 minutos. Para los experimentos de impinger, tanto la placa de Petri como el prefiltro bulpren (usado para la igualación del flujo de aire; La Figura Suplementaria 1 y la Figura Suplementaria 2B) fueron eliminadas.

El protocolo detallado de muestreo se presenta en la Tabla 2. Se recogieron aerosoles virales recuperando 1 mL de suspensión de placas de Petri que contenían 20 mL de tampón HEPES de 20 mM (pH 7,2). De estos, 800 μL se utilizaron para el análisis qRT-PCR y 200 μL para la titulación del virus. Cada filtro o prefiltro se probó en triplicado, y se realizaron pruebas de control sin filtro/prefiltro durante 15 minutos antes y después de cada experimento en cámara. Tras el control previo al experimento, se insertaba el filtro o prefiltro de interés en la cámara, que funcionaba durante 3 horas, tras lo cual se retiraba el filtro/prefiltro y se realizaba una prueba de control posterior al experimento. Se recogieron muestras qRT-PCR y titulación viral cada 30 minutos, lo que arrojó ocho muestras qRT-PCR y ocho de titulación por experimento. En los experimentos con impinger, las muestras de titulación se recogieron solo una vez al final de la prueba de 3 horas. Cada muestra qRT-PCR se congelaba rápidamente en nitrógeno líquido y se almacenaba a -80 °C hasta su uso posterior, mientras que las muestras de valoración viral se procesaban inmediatamente después del experimento mediante ensayo de placa. La solución viral utilizada en el nebulizador se ajustó tanto antes como después de cada experimento para monitorizar la estabilidad.

Tres prefiltros diferentes, BP-6, S-11 y FMR-5, y el filtro GF-2 (Tabla 1 y Figura Suplementaria 2, Tabla Suplementaria 4) fueron recubiertos con VS-B. Los prefiltros consistían en materiales sintéticos fibrosos con densidades estructurales variables, diseñados principalmente para la eliminación de partículas gruesas y la estabilización del flujo de aire, mientras que el filtro GF-2 es un filtro de fibra de vidrio de alta eficiencia con un rendimiento tipo HEPA. Se probaron prefiltros sin recubrimiento y un montaje sin filtro en la cámara de aerosoles para comparación.

MomentoConfiguraciónMuestras
Control0-15 minSin filtro/prefiltro, placa de Petri con 20 mL de HEPES200 μl para titulación, 800 μL congelados para qRT-PCR
Experimento0-30 minFiltro/prefiltro de interés, nueva placa de Petri con 20 mL de HEPES
30-60 minFiltro/prefiltro de interés, misma placa de Petri con 19 mL de HEPES
60-90 minFiltro/prefiltro de interés, misma placa de Petri con 18 mL de HEPES
90-120 minFiltro/prefiltro de interés, misma placa de Petri con 17 mL de HEPES
120-150 minFiltro/prefiltro de interés, misma placa de Petri con 16 mL de HEPES
150-180 minFiltro/prefiltro de interés, misma placa de Petri con 15 mL de HEPES
Control0-15 minSin filtro/prefiltro, placa de Petri nueva con 20 mL de HEPES

Tabla 2: Cronología de la recogida de muestras.

Efecto del recubrimiento antiviral VS en filtros usados
La durabilidad del efecto antiviral en filtros tipo HEPA GF-2 recubiertos con el agente superficial de cobre-plata Viral Safe (VS) se evaluó midiendo la eficiencia de filtrado de filtros que llevaban 3 meses en uso, basándose tanto en el recuento de virus infeccioso como en el número de copias del genoma viral. Para estos experimentos se emplearon cuatro purificadores de aire (véase Tabla de Materiales), cada uno equipado con un filtro HEPA y una capa de carbón activado. Los filtros se habían utilizado durante un periodo de 3 meses en dos restaurantes antes de la recogida y el análisis: uno era un restaurante de alta cocina y el otro una cafetería para el personal en una fábrica (más información en la Figura Suplementaria 3 y la Figura Suplementaria 4). El rendimiento de estos filtros usados se comparó con el de filtros GF-2 limpios y sin recubrimiento.

Antes de las pruebas en la cámara, los filtros usados se retiraban de las jaulas metálicas del purificador de aire, se desplegaba y se cortaba en piezas del tamaño adecuado para la cámara de aerosoles dentro de una campana de flujo laminar, para garantizar la bioseguridad y minimizar la contaminación cruzada. Los filtros GF-2 recogidos de un restaurante de alta cocina y de una cafetería para el personal se probaron en el montaje experimental descrito en la sección "diseño del estudio", utilizando un impinger modificado de 5 mL para la recogida de aerosoles.

Además de la eficiencia antiviral, se evaluaron las propiedades físicas superficiales de los filtros. La lipofilicidad se evaluó aplicando 50 μL de gotas de aceite de colza, mientras que la hidrofobia se determinó aplicando 50 μL de agua desionizada para cortar tiras filtrantes. Los ángulos de contacto fueron documentados fotográficamente siguiendo el procedimiento de Xiao y Wiesner (2012)45. La repelencia al agua se cuantificó utilizando mediciones de tiempo de penetración de gotas de agua (WDPT) descritas por Lichner et al. (2006), con todos los valores superiores a 7200 s46.

Análisis estadístico
El análisis estadístico se realizó utilizando software estadístico estandarizado (véase Tabla de Materiales) para evaluar la importancia de las variaciones observadas entre los materiales de recubrimiento probados y los filtros. El análisis estadístico se realizó en dos etapas para todos los experimentos: la prueba Kruskal-Wallis H y la prueba post-hoc de Games-Howell. Se utilizó la prueba Kruskal-Wallis H para evaluar si se observaban diferencias significativas, y la variación específica entre tipos de muestra se determinó mediante comparaciones de medias múltiples con la prueba post hoc de Games-Howell.

Las pruebas de eficiencia del recubrimiento se analizaron estadísticamente comparando la disminución de las concentraciones de virus infecciosos en 1 min y 5 min en relación con las concentraciones iniciales. Debido al objetivo de usar los recubrimientos en los filtros, buscamos desviaciones estadísticamente significativas en la viabilidad del virus en comparación con el control en los primeros minutos de la prueba.

Se realizó un análisis estadístico que determinó diferencias significativas en la eficiencia de los prefiltros con y sin recubrimiento, en términos de recuento infeccioso y resultados de qPCR, para cada punto de tiempo, 30 min, 60 min, 90 min, 120 min, 150 min y 180 min, por separado. Los datos se agruparon después por tipo de prefiltro y la presencia de recubrimiento en la superficie del prefiltro. De manera similar, los resultados de los filtros GF-2 utilizados se evaluaron en cuanto a eficiencia en términos de inactivación del virus y eficiencia de filtración, agrupando los datos por ubicación y la presencia de recubrimiento en la superficie del filtro.

Resultados

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Eficiencia de los recubrimientos superficiales antivirales
Los ensayos de viabilidad superficial confirmaron que todos los materiales de recubrimiento probados tenían propiedades antivirales, siendo el recubrimiento VS la que demostró la tasa de inactivación del virus más lenta (Figura 2A). El análisis estadístico confirmó una disminución significativa en las concentraciones de virus infecciosos a 1 min y 5 min en relación con la concentración inicial para cada recubrimiento y control (p < 0,001, Figura 2B, Tabla suplementaria 5). El recubrimiento experimental a base de cobre B4 logró la reducción más rápida, reduciendo el número de virus infecciosos hasta en tres órdenes de magnitud en 5 minutos, y los virus eran indetectables tras 15 minutos (límite de detección: 100 PFU/mL). Otros recubrimientos, A6 y VS-B, lograron de manera similar la inactivación completa de Phi6 en 25 y 60 minutos, respectivamente (Figura 2A).

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Figura 2: Efecto antiviral de los recubrimientos superficiales sobre la infectividad viral. (A) Pérdida de partículas infectivas en función del tiempo. (B) Relación de pérdida de partículas de virus infecciosos en comparación con el punto de tiempo de 0 min. Las especificaciones del recubrimiento se enumeran en la Tabla 1 y en la Tabla Suplementaria 3. Por favor, haz clic aquí para ver una versión ampliada de esta figura.

En comparación con el control, en los primeros 5 minutos, la inactivación del virus fue menos eficiente con el recubrimiento A6 (p = 0,006 a 1 min y p = 0,012 a 5 min, Tabla Suplementaria 6), seguida de cerca por el recubrimiento VS (p = 0,001 a 1 min y p = 0,017 a 5 min, Tabla Suplementaria 6). El recubrimiento B4 tuvo una inactivación menor en comparación con el control en el punto de tiempo de 1 minuto (p = 0,001, Tabla Suplementaria 6), pero no difirió significativamente respecto al control en el punto de tiempo de 5 minutos (p > 0,05, Tabla Suplementaria 6). A lo largo de un periodo más largo, VS-B mostró un aumento de la inactivación del virus, similar a B4 y A6. Los resultados detallados del análisis estadístico se proporcionan en la Tabla Suplementaria 6.

Efecto del recubrimiento antiviral VS-B sobre la eficacia del filtro/prefiltro
Los experimentos demostraron que los tres prefiltros estudiados, BP-6, S-11 y FMR-5, fueron igualmente efectivos para reducir significativamente el número de virus infecciosos que los atraviesan entre 1,5 y 2,0 órdenes de magnitud en comparación con la configuración sin filtro (Figura 3A, Tabla Suplementaria 7). Los filtros GF-2 redujeron la carga viral al menos seis órdenes de magnitud, y no se detectaron placas infecciosas del virus Phi6 dentro del límite de detección (indicado como datos no detectados (*) en la Figura 3A).

El recubrimiento VS-B no afectó significativamente la eficacia de filtración del virus infeccioso (Figura 3B). Para los prefiltros S-11 y FMR-5, la diferencia en el número de virus infecciosos que pasan por los prefiltros recubiertos y sin recubrimiento se situaba dentro de la desviación estándar (SD), lo que indica la insignificancia de la diferencia (Tabla Suplementaria 8). Sorprendentemente, el prefiltro BP-6 sin recubrimiento rindió mejor que el prefiltro BP-6 recubierto durante los primeros 90 minutos. Sin embargo, se demostró que las diferencias entre los prefiltros recubiertos y sin recubrimiento son estadísticamente insignificantes (p > 0,05, Tabla Suplementaria 8).

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Figura 3: Concentraciones medias de virus infeccioso del virus nebulizado Phi6 en placas de impactación. (A) Para el filtro GF-2, configuración sin filtro y prefiltros prefiltros. (B) Solo para prefiltros. Las barras de error representan la desviación estándar (DS), y los tipos de filtro se enumeran en la Tabla 1. VS-B indica filtros recubiertos. Los datos del filtro GF-2 resultaron por debajo del límite de detección y están marcados con una línea de puntos. Por favor, haz clic aquí para ver una versión ampliada de esta figura.

Los resultados del experimento qRT-PCR mostraron que los prefiltros redujeron el número de copias genómicas de los virus que pasaban por los prefiltros hasta en dos órdenes de magnitud, mientras que el filtro GF-2 mostró una disminución de hasta cuatro órdenes de magnitud en comparación con la configuración sin filtro (Figura 4A, Tabla Suplementaria 9). Durante los primeros 30 minutos, las diferencias entre los prefiltros y la configuración sin filtro se mantuvieron pequeñas, mientras que a partir de los 60 minutos, los prefiltros mostraron una mayor eficiencia de filtrado mecánico (Figura 4A, Tabla Suplementaria 10). El recubrimiento de VS-B no afectó al número de copias del genoma del virus que pasaron por el filtro (Figura 4B). Las diferencias en el número de copias genómicas se situaban dentro de la desviación estándar (p > 0,05, Tabla Suplementaria 10).

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Figura 4: Concentraciones medias del virus Phi6 en el número de copias del genoma del virus nebulizado en placas de impactación. (A) Para el filtro GF-2, configuración sin filtro y prefiltros. (B) Solo para prefiltros. Las barras de error representan la desviación estándar (DS), y los tipos de filtro se enumeran en la Tabla 1. VS-B indica filtros recubiertos. Por favor, haz clic aquí para ver una versión ampliada de esta figura.

La Figura 3 y la Figura 4 demuestran que el número de virus infecciosos (PFU/mL) en comparación con el número total de copias del genoma del virus que pasan por el filtro es aproximadamente dos órdenes de magnitud menor para los prefiltros y el filtro GF-2, y solo un orden de magnitud menor sin filtro. Esto sugiere que el efecto del filtrado, incluso con un flujo de aire suave, puede ser mecánicamente destructivo para las partículas virales, provocando la pérdida de infectividad.

Según el flujo de aire experimental (2 L/min) y la superficie estimada del filtro (~20cm 2), la velocidad facial era aproximadamente de 0,01 a 0,02 m/s. Los valores típicos de porosidad para filtros fibrosos oscilan aproximadamente entre 0,7 y 0,98, dependiendo del material y la densidad de empaquetamiento, siendo los filtros de fibra de vidrio tipo HEPA que generalmente presentan una porosidad menor (~0,7–0,9) en comparación con los prefiltros sintéticos más abiertos (~0,85–0,98)47,48. Considerando la porosidad del filtro y las condiciones de flujo interno, se estimó que la velocidad intersticial dentro de la matriz del filtro era ligeramente superior a la velocidad de cara (0,02–0,03 m/s). Utilizando los grosores del filtro e incorporando factores de tortuosidad (1,2–2,0), se estimó que el tiempo efectivo de residencia de las partículas de aerosol dentro de la estructura del filtro osciló aproximadamente entre 0,03 y 0,4 s49. Estos tiempos de interacción de menos de segundos indican que el contacto virus–superficie es altamente transitorio, limitando la contribución de los recubrimientos antivirales durante la filtración de paso único.

Efecto del recubrimiento antiviral VS en filtros usados
Se estudiaron los filtros GF-2 recubiertos y sin recubrimiento utilizados en purificadores de aire durante 3 meses en los dos restaurantes seleccionados (Figura 3 y Figura 4 complementaria) por su capacidad de filtración. Bajo las mismas condiciones experimentales, filtros no utilizados y sin recubrimiento (control) pasaron por 1,23 × 10,2 PFU/mL de virus infecciosos. Los filtros usados y sin recubrimiento del restaurante de alta cocina y la cafetería del personal pasaron ~3 PFU/mL y 2,3 × 101 PFU/mL de virus infecciosos, respectivamente. En contraste, los filtros recubiertos de VS usados de un restaurante de alta cocina y una cafetería del personal superaron los 5,3 × 101 PFU/mL y 4,6 × 101 PFU/mL de virus infecciosos, respectivamente (Figura 5). Se observaron diferencias estadísticamente significativas en el recuento de virus infeccioso entre los filtros, con los filtros GF-2 sin recubrimiento usados a 3 meses mostrando la reducción más pronunciada (Figura 5; χ2(2) = 11,432, p = 0,022, Tabla suplementaria 11). Los resultados obtenidos usando los filtros GF-2 recubiertos de 3 meses de antigüedad proporcionaron resultados similares a los filtros GF-2 no recubiertos no utilizados en p > 0,05 (Tabla suplementaria 12).

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Figura 5: Concentraciones de virus infecciosos tras probar filtros usados de tres meses. Cada punto de datos representa la media de tres experimentos y la desviación estándar calculada a lo largo de tres repeticiones. VS = Agente de superficie de cobre y plata Viral Safe; GF-2 = filtro de fibra de vidrio de doble capa GF-2, sin recubrimiento (filtro tipo HEPA); Las casillas muestran un intervalo de confianza del 95% para la media, que es la línea negra entre el intervalo de confianza inferior y el superior. Las barras de error representan la desviación estándar (SD) para cada tipo de filtro. Por favor, haz clic aquí para ver una versión ampliada de esta figura.

Los resultados qRT-PCR de los filtros usados, no utilizados, recubiertos y sin recubrimiento se presentan en la Figura 6. Los datos qRT-PCR de filtros no utilizados y sin recubrimiento (control) mostraron 2,7 × 10copias de 3 copias/mL de copias del genoma viral. Los datos de los filtros usados y sin recubrimiento del restaurante de alta cocina y la cafetería del personal mostraron 3,6 × 10copias de 2 mL y 2,4 × 10copias de 3 copias/mL de copias virales, respectivamente, mientras que los filtros usados y recubiertos con VS del restaurante de alta cocina y la cafetería del personal mostraron 2,8 × 10copias de 3 por mL y 4,6 × 10copias de 3 mL de copias virales, respectivamente (Figura 6). El filtro GF-2 usado y sin recubrimiento del restaurante de alta cocina fue significativamente más eficiente para reducir el número de copias del genoma viral en comparación con el filtro usado y sin recubrimiento de la cafetería del personal (p = 0,012), o el VS usado recubierto en un restaurante de alta cocina (p < 0,001), o el filtro VS recubierto usado de la cafetería del personal (p = 0,005) (Tabla Suplementaria 13 y Tabla Suplementaria 14)). Sin embargo, en comparación con el filtro GF-2 sin recubrimiento y no utilizado, el filtro GF-2 sin recubrimiento utilizado del restaurante de alta cocina no resultó en ninguna diferencia estadísticamente significativa (p>0,05). Los resultados detallados del análisis estadístico se presentan en la Tabla Suplementaria 14.

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Figura 6: Concentración de los números de copias del genoma viral tras probar filtros usados de tres meses de antigüedad. Cada punto de datos representa la media de tres experimentos y la desviación estándar calculada. VS = Agente de superficie de cobre y plata Viral Safe; GF-2 = filtro de fibra de vidrio de doble capa GF-2, sin recubrimiento (filtro tipo HEPA); Las casillas muestran un intervalo de confianza del 95% para la media, que es la línea negra entre el intervalo de confianza inferior y el superior. Las barras de error representan la desviación estándar (SD) para cada tipo de filtro. Por favor, haz clic aquí para ver una versión ampliada de esta figura.

Para aclarar las diferencias observadas en el rendimiento del filtro, se realizaron pruebas de hidrofobicidad y lipofilialidad. Todos los filtros utilizados en el restaurante de alta cocina y la cafetería del personal mostraron alta hidrofobia en ambas superficies (lado interior—flujo de aire entrante; exterior orientado—flujo de aire saliente), con el ángulo de contacto inicial de las gotas de agua superando consistentemente los 120 grados, como se muestra en fotografías (no mostradas). Las mediciones del tiempo de penetración de gotas de agua (WDPT) indicaron una fuerte propiedad repelente al agua, con valores que superaban los 7200 s. La variabilidad entre pruebas repetidas fue mayor que la entre tipos de filtros, potencialmente debido a alteraciones mecánicas de los filtros utilizados. En consecuencia, no se detectaron diferencias significativas entre los filtros que usaban estos métodos.

La lipofilia se evaluó aplicando gotas de aceite de colza sobre las superficies del filtro. Los filtros sin recubrimiento mostraron consistentemente baja lipofilialidad, manteniendo el ángulo de contacto de las gotas por encima de 120 grados durante toda la prueba. En cambio, los filtros recubiertos con Viral Safe mostraron una rápida dispersión de gotas, con un ángulo aproximado de menos de 30 grados registrado 60 s después de la aplicación (Figura suplementaria 5). Sigue sin estar claro si este aumento de lipofilia se debió al propio recubrimiento o al proceso de aplicación.

DISPONIBILIDAD DE DATOS
Los datos en bruto que respaldan los hallazgos de este estudio están disponibles en el Archivo Suplementario 1.

Figura suplementaria 1: Cámara de aerosoles personalizada y sus componentes.Por favor, haga clic aquí para descargar este archivo.

Figura suplementaria 2: Imágenes de filtros, prefiltros y recubrimientos. (A) Prefiltro de poliéster FMR-5, (B) Prefiltro Bulpren BP-6, (C) Prefiltro de poliéster S-11, (D) Filtro GF-2 de fibra de vidrio de doble capa. Por favor, haga clic aquí para descargar este archivo.

Figura suplementaria 3: La disposición del restaurante de alta cocina donde se usaban purificadores de aire (véase Tabla de Materiales), marcada con rectángulos azules. Rectángulos amarillos marcan las mesas, y un rectángulo gris oscuro marca la puerta. Un cuadrado en la cuadrícula representa 1m 2. Tamaño de la habitación ~60m2. Unos 30 invitados visitan al día. Por favor, haga clic aquí para descargar este archivo.

Figura suplementaria 4: La disposición de la fábrica de confitería, la cafetería del personal, donde se usaban purificadores de aire (véase Tabla de Materiales), marcada con rectángulos azules. Los rectángulos amarillos marcan mesas, los rectángulos gris oscuro marcan puertas, los rectángulos grises marcan mesas autoservicio y los rectángulos negros marcan columnas de soporte. Un cuadrado en la cuadrícula representa 1m 2. Tamaño de la habitación ~160m2. Unos 20-50 invitados visitan al día. Por favor, haga clic aquí para descargar este archivo.

Figura suplementaria 5: Gotas de aceite de semilla de colza (50 μL) sobre superficies de filtro GF-2 que se habían utilizado en las pruebas en restaurantes. Los filtros que habían sido cubiertos con un recubrimiento Viral Safe (VS) (1–5) eran significativamente menos repelentes de lípidos que los filtros sin recubrimiento (1, 6–7). Se tomaron imágenes con el ocular de un microscopio de preparación con una ampliación de 40 x 60 segundos después de la aplicación de una gota. "In" indica el lateral del filtro por donde entra el chorro de aire; "fuera" denota el aire que sale por el lado. El recubrimiento VS-B está en el exterior. 1 se refiere a un filtro usado antiguo de un restaurante de alta cocina; Los 2 y 3 eran filtros recubiertos de VS-B usados en restaurantes de alta cocina; 4 y 5 eran filtros recubiertos de VS-B usados en la cafetería del personal; y los 6 y 7 eran filtros sin recubrimiento usados en la cafetería del personal. Por favor, haga clic aquí para descargar este archivo.

Tabla suplementaria 1: información sobre el ciclo qRT-PCR. Temperatura de la tapa 105 °C, 45 ciclos, adquisición de datos durante un paso de 62 °C. Adaptado de Gregorova et al.43. Por favor, haga clic aquí para descargar este archivo.

Tabla suplementaria 2: información sobre cebadores qRT-PCR. Adaptado de Gregorova et al.43. Por favor, haga clic aquí para descargar este archivo.

Tabla suplementaria 3: Descripción detallada de los materiales de recubrimiento utilizados en este estudio. Las composiciones químicas exactas de los recubrimientos son propiedad del fabricante (Clean Touch Medical Ltd.). Las descripciones se basan en la clasificación funcional y en componentes activos conocidos (cobre y/o plata). Por favor, haga clic aquí para descargar este archivo.

Tabla suplementaria 4: Descripción detallada de los materiales filtrantes utilizados en este estudio. Las composiciones exactas de materiales de los prefiltros comerciales no son completamente reveladas por los fabricantes; las descripciones se basan en materiales típicos utilizados en sistemas de filtración HVAC y en propiedades estructurales observadas. Por favor, haga clic aquí para descargar este archivo.

Tabla suplementaria 5: Estadísticas de pruebas: análisis de Kruskal–Wallis de la infectividad viral en recubrimientos superficiales antivirales. La variable de agrupación es el tipo de recubrimiento. Por favor, haga clic aquí para descargar este archivo.

Tabla suplementaria 6: Diferencias estadísticamente significativas en la infectividad viral entre recubrimientos en los momentos de 1 y 5 minutos según los resultados de pruebas a posteriori de comparaciones múltiples de Games-Howell. La significación estadística se marca como Sí en los dos primeros paneles de la tabla, en los puntos de tiempo de 1 minuto y 5 minutos. Por favor, haga clic aquí para descargar este archivo.

Tabla suplementaria 7: Estadísticas de pruebas: Análisis de Kruskal–Wallis de la infectividad viral entre tipos de filtro y la condición de no filtro. La variable de agrupación es el tipo de filtro. Por favor, haga clic aquí para descargar este archivo.

Tabla suplementaria 8: Resultados de comparaciones múltiples que prueban la infectividad viral entre prefiltros y configuración sin filtro en los 30 minutos, 60 minutos, 90 minutos, 120 minutos, 150 minutos y 180 minutos según la prueba post-hoc de comparaciones múltiples de Games-Howell.Por favor, haga clic aquí para descargar este archivo.

Tabla suplementaria 9: Estadísticas de prueba: Resultados de pruebas de Kruskal–Wallis evaluando diferencias en el número de copias del virus entre los tipos prefiltrados, el filtro GF-2 y la configuración sin filtro. La variable de agrupación es el tipo de filtro. Por favor, haga clic aquí para descargar este archivo.

Tabla suplementaria 10: Resultados para la prueba de comparaciones múltiples del número de copias del virus entre prefiltros, filtro GF-2 y configuración sin filtro en los puntos de tiempo de 30 min, 60 min, 90 min, 120 min, 150 min y 180 min según la prueba post-hoc de comparaciones múltiples de Games-Howell.Por favor, haga clic aquí para descargar este archivo.

Tabla suplementaria 11: Estadísticas de pruebas: Resultados de pruebas de Kruskal–Wallis que comparan la infectividad viral entre filtros GF-2 no utilizados y filtros usados en restaurantes. La variable de agrupación es el tipo de filtro. Por favor, haga clic aquí para descargar este archivo.

Tabla suplementaria 12: Resultados de la prueba de comparaciones múltiples de infectividad viral entre prefiltros y configuración sin filtro según la prueba Games-Howell Multiple comparisons post-hoc.Por favor, haga clic aquí para descargar este archivo.

Tabla suplementaria 13: Resultados de pruebas de Kruskal–Wallis que comparan el número de copias del virus entre los tipos prefiltrados, el filtro GF-2 y la configuración sin filtro. La variable de agrupación es el tipo de filtro. Por favor, haga clic aquí para descargar este archivo.

Tabla suplementaria 14: Resultados de la prueba de comparaciones múltiples del número de copias de virus entre prefiltros, filtro GF-2 y configuración sin filtro según la prueba post-hoc de comparaciones múltiples de Games-Howell.Por favor, haga clic aquí para descargar este archivo.

Archivo suplementario 1: Datos en bruto de este estudio.Por favor, haga clic aquí para descargar este archivo.

Discusión

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En este estudio, presentamos un protocolo para evaluar la eficiencia de los recubrimientos superficiales antivirales y prefiltrados en una cámara de aerosoles microbiológica. La cámara producida ofrece un sistema controlado y cerrado adecuado para análisis microbiológicos asépticos, ya que es autoclavable, portátil, transparente y a pequeña escala (3 L) en comparación con algunas cámaras descritaspreviamente 31, 50 y 51.

Se confirmó que todos los materiales de recubrimiento probados en este estudio poseían actividad antiviral (Figura 2A), siendo el recubrimiento experimental de superficie a base de cobre B4 la que demostró la máxima eficacia, reduciendo la infectividad del virus por debajo del límite de detección en 10 minutos. El recubrimiento a base de cobre A6 siguió de cerca, logrando la inactivación viral completa en 25 minutos (Figura 2A). Estos hallazgos son coherentes con informes previos sobre las propiedades antivirales del cobre yla plata 17,18,20,21,22,52. No se observó inactivación viral durante los primeros 5 minutos previos a la desecación de las gotas, lo que indica que las reducciones tempranas de la infectividad se debieron en gran medida al secado más que al recubrimiento en sí (control, Figura 2A, Figura 2B)36. Los recubrimientos B4 y A6 mostraron una cinética de inactivación más rápida en comparación con los recubrimientos VS y VS-B, mientras que VS-B requería hasta 60 minutos para alcanzar el límite de detección (Figura 2A). No se disponían de prefiltros con recubrimientos B4 y A6; por lo tanto, se seleccionó VS-B para experimentos posteriores con aerosoles filtrados.

Los resultados de este estudio destacan que los filtros y prefiltros HEPA reducen eficazmente el número de virus que pasan a través de ellos incluso en ausencia de un recubrimiento antiviral. El estrés mecánico sobre los virus aerosolizados durante la filtración llevó a una reducción de 1,0–2,0 logaritarítmica en la infectividad viral (de ~8 × 105 – 1 × 107 PFU/mL a ~5 × 104 – 105, Figura 3A). Esta reducción se observó de forma consistente en todas las pruebas pre-filtro, apoyando los hallazgosprevios 50,53,54. Para el filtro tipo GF-2 HEPA, la pérdida de infectividad viral fue aún mayor, sin partículas infecciosas detectables dentro de los límites de sensibilidad del método (Figura 3A). La menor infectividad en relación con el número total de copias del genoma sugiere que la filtración impone daños mecánicos a las partículas virales, un fenómeno especialmente pronunciado en el virus Phi6 envolvido. Como los virus envueltos son más susceptibles a la interrupción mecánica, esta diferencia puede ser menor para virus noenvolvidos 55.

En pruebas en aerosoles, los recubrimientos no tuvieron un efecto estadísticamente significativo en el rendimiento de filtración de los prefiltros. Esto probablemente refleja un contacto limitado entre el recubrimiento y los virus que pasan por el filtro, produciendo resultados similares tanto para prefiltros recubiertos como sin recubrimiento (Figura 3B, Figura 4B). Los tiempos de residencia calculados por debajo de un segundo sugieren que la cinética de inactivación antiviral debe producirse en una escala temporal muy rápida para ser efectiva bajo condiciones realistas de flujo de aire. Además, nuestros resultados sugieren que los recubrimientos probados no presentan la afinidad electrostática característica de los iones de cobre hacia moléculas biológicas cargadas negativamente, que de otro modo podrían atraer virus al filtro y reducir su paso56. Por lo tanto, el principal beneficio de los recubrimientos prefiltrados puede residir en sus propiedades de autodesinfección tras la captura, como se demuestra en las pruebas superficiales, más que en mejorar la eficiencia de filtración mecánica. Es importante destacar que los experimentos realizados en este estudio representan condiciones de filtración de paso único, donde las partículas aerosolizadas interactúan con el filtro solo una vez. Esto resulta en tiempos de residencia muy cortos y un contacto limitado entre virus y superficie, lo que probablemente reduce el impacto observable de los recubrimientos antivirales. En cambio, los sistemas reales de purificación de aire suelen funcionar en condiciones de recirculación, donde el paso repetido de aire aumenta el contacto acumulado y puede mejorar la eficacia del recubrimiento.

Nuestros resultados indican que los filtros GF-2 mostraron una mejor eliminación de virus infecciosos tras tres meses de uso continuo en purificadores de aire en el restaurante de alta cocina y la cafetería del personal (Figura suplementaria 3 y Figura suplementaria 4) en comparación con los filtros no utilizados (Figura 5). Esta mejora puede atribuirse a varios factores. Primero, se ha informado que la acumulación de polvo y otras partículas inactiva los virus57. En segundo lugar, la acumulación progresiva de contaminantes del aire interior puede densificar la estructura del filtro, aumentando potencialmente su eficaciatemporalmente 57,58,59. Cabe destacar que la presencia de recubrimientos no afectó significativamente a la infectividad del virus ni al número de copias genómicas detectadas por qRT-PCR. El paso de partículas virales no infecciosas también fue similar independientemente del recubrimiento o uso del filtro, lo que indica que la eficiencia de filtración observada de los filtros y prefiltros tipo GF-2 HEPA refleja principalmente sus propiedades mecánicas. No obstante, la acumulación de partículas filtradas en la superficie del filtro GF-2 tuvo un efecto pronunciado en la reducción del número de virus infecciosos que pasan a través de ellos (Figura 5).

Para comprender las diferencias en el rendimiento del filtro observadas en las Figuras 5 y 6, se realizaron pruebas adicionales. Todos los filtros mostraron una fuerte hidrofobia cuando se expusieron a gotas de agua, mientras que las pruebas de gotas de aceite revelaron diferencias notables, con los filtros recubiertos de VS mostrando una lipofilia pronunciada. El mecanismo subyacente de esta variación sigue sin estar claro, pero estos resultados sugieren que la antigüedad o el historial de uso del filtro pueden no ser los principales determinantes del rendimiento. En cambio, el tipo de pretratamiento superficial puede alterar las propiedades físicas del filtro, afectando en consecuencia la retención y el paso del virus. En conjunto, estos hallazgos indican que los recubrimientos antivirales ofrecen beneficios funcionales más allá de la filtración mecánica, especialmente por su potencial de autodesinfectación, lo que puede reducir los riesgos para la salud del personal que manipula filtros usados.

Aunque este protocolo proporciona un marco sólido para evaluar la filtración antiviral, deben considerarse varias limitaciones. Primero, el bacteriófago envuelto Phi6 se utilizó como sustituto de patógenos respiratorios humanos. Aunque Phi6 comparte similitudes estructurales y químicas con los coronavirus, las diferencias en la estabilidad ambiental y las proteínas superficiales pueden influir en la cinética exacta de inactivación. En segundo lugar, aunque algunos recubrimientos demostraron una eficacia significativa, este estudio evaluó un conjunto limitado de formulaciones bajo condiciones específicas de aerosoles; Las investigaciones futuras deberían ampliar el alcance para incluir una gama más amplia de agentes antimicrobianos. Finalmente, los experimentos se realizaron en una cámara de aerosoles controlada con flujo de aire y humedad regulados. Aunque estas condiciones aseguran la reproducibilidad, no replican completamente el flujo de aire complejo y turbulento ni los parámetros ambientales fluctuantes que se encuentran en entornos interiores reales.

En conjunto, este estudio demuestra que, aunque los filtros y prefiltros de fibra de vidrio GF-2 eliminan eficazmente los virus infecciosos, especialmente tras un uso prolongado debido a la densificación de partículas, el papel principal de los recubrimientos a base de cobre y plata es la inactivación de virus en contacto directo. Estos hallazgos subrayan la robustez de la filtración mecánica en el control de virus en el aire y sugieren que futuros estudios deberían evaluar la combinación de recubrimientos antivirales con intervenciones complementarias, como la irradiación UV, para reducir aún más el riesgo de transmisión. Prefiltro60,61. Además, futuros estudios de campo que integren estos recubrimientos en los sistemas de ventilación existentes del edificio serán esenciales para validar su rendimiento in situ.

Divulgaciones

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Los autores declaran no haber conflicto de intereses.

Agradecimientos

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

Se agradece a Sari Korhonen por su excelente asistencia técnica. Se reconoce a Pavlina Gregorova por sus consejos sobre el protocolo qRT-PCR. Agradecemos al difunto profesor Dennis H. Bamford su invaluable aportación en el diseño de la instalación de la cámara y por todo su apoyo durante los experimentos. Dr. A.-P. Hyvärinen recibe las gracias por brindar una mano amiga en la instalación de la cámara de pruebas de aerosoles. Se agradecen con gratitud las instalaciones y la experiencia de la unidad Instruct-HiLIFE Biocomplex de la Universidad de Helsinki, miembro del Instruct-ERIC Centre Finland, FINStruct y Biocenter Finland. El estudio fue financiado por el Consejo de Investigación de Finlandia, 335681 de financiación especial COVID y 368144 financiación a la N.S.A. El Consejo de Investigación de Finlandia está reconocido por la financiación insignia de la ACCC (subvención nº 337552). Revelamos el apoyo financiero de Clean Touch Medical LTD, M-Filter LTD y UniqAir LTD para finalizar los experimentos, sin que las empresas hayan desempeñado ningún papel en el diseño experimental, ejecución, informe o en la escritura de ninguna parte del manuscrito.

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Aerosol chamber glass cylinder and lidLaborexin OyN/ACilindro de vidrio y tapa hechos a medida para contención de aerosoles.
Aerosol chamber inner metal scaffoldClean Touch Medical Ltd.N/AEstructura de soporte de acero inoxidable hecha a medida para montaje de filtros.
Aerosol chamber lid insulating gasketsEtra Oy (Etola Group)N/AJuntas de goma hechas a medida para sellado hermético.
Air pump, WI 53082Thomas Industries Inc.N/ABomba de diafragma utilizada para mantener un flujo de aire regulado a través de la cámara.
BioSamplerSKC Inc.https://international.skcinc.com/products/air/bioaerosol-samplers/biosamplerImpactor giratorio totalmente de vidrio utilizado para la recolección de alta eficiencia de virus en el aire.
Coated test piecesClean Touch Medical Ltd.www.cleantouchmedical.comDiapositivas de papel brillantes recubiertas con formulaciones antimicrobianas para pruebas de eficacia superficial.
CompAir Pro NE-C900 nebulizerOmron HealthcareNE-C900 Nebulizador de compresor de alto rendimiento utilizado para la generación de aerosoles virales.
SPSS Statistics softwareIBM Corp.https://www.ibm.com/products/spssSoftware de análisis estadístico, versión 28.0.
QuantStudio Design and Analysis SoftwareThermo Fisher Scientifichttps://www.thermofisher.com/in/en/home/technical-resources/software-downloads.html#pcrSoftware utilizado para el análisis de datos de qRT-PCR, versión 1.3.1.
UniqAir PRO air purifierUniqAir Oyhttps://www.uniqair.fi/Unidad de purificación de aire de grado comercial utilizada para el barrido de la cámara.

Referencias

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