2017年6月7日
感染症の伝染を防ぐために手洗いが広く推奨されています。しかし、どのような手洗い方法が感染症病原体を除去するのに最も効果的であるかに関する証拠はほとんどない。我々は、微生物を除去する手洗い方法の有効性を評価する方法を開発した。
この実験の全体的な目標は、関心のある生物を実験的に接種した手洗いオプションの有効性の比較をテストすることです。この方法では、感染症の予防に役立つ重要な問題に関する情報を提供できます。研究者が特定の対象生物に対する手洗いの有効性を調査できるようにすることによって。
この手法の主な利点は、柔軟性があり、多くの異なる生物の調査を可能にするように適応できることです。私たちがこの方法を思いついたのは、エボラ出血熱の状況で塩素溶液が手洗いに使用されており、その時点ではこれの有効性の証拠がないことに気づいたときでした。適格な被験者を募集し、テキストプロトコルに従って手洗い液を調製した後、大腸菌の非病原性鎖をLB寒天プレートに縞模様にして細菌を調製し、培養物を摂氏37度で24時間インキュベートして、単一のコロニーを取得します。
実験開始の1日前に、滅菌潤滑剤を使用してプレートから1つのコロニーをつかみ、10ミリリットルのLBブロスを接種します。培養物を摂氏37度で、振とうしながら一晩インキュベートします。実験の朝、20ミリリットルの新鮮なLBブロスに1ミリリットルの一晩培養物を加えます。
培養物を約2時間半インキュベートして、塩密度が10〜8 CFU/mLを超えるようにします。次に、分光光度計を使用して培養物の濃度を推定します。試験の直前に、68%の細菌またはウイルス懸濁液と32%の塩化ナトリウムまたは土壌負荷で構成された接種材料を準備します。
渦を巻くか、穏やかに渦を巻いて混ぜます。テキストプロトコルに従ってボランティアを準備した後、ポインターと中指の間のウェッブスペースに平らな先端の皮膚pHプローブを配置して、各ボランティアの皮膚のpHをテストします。電極が皮膚に対して平らであることを確認し、pH測定値を記録します。
次に、ボランティアカップを両手で合わせます。次に、750マイクロリットルの接種液を各手のひらに慎重にピペットで入れて、手をスパイクします。ボランティアの手をスパイクするときは、接種物がこぼれないことが重要です。
ボランティアにこれが重要であることを思い出させ、手順を開始する前に水で練習する機会を与えてください。手のすべての表面が接種液でコード化されるまで、ボランティアに手を優しくこすり合わせてもらい、手の摩擦をできるだけ少なくします。予防接種が乾くまで、さらに30秒間手を動かさずに体から離すようにボランティアに指示します。
次に、テキストプロトコルで説明されている方法のいずれかを使用して手を洗います。石けんによる手洗いは、超純水10ミリリットルで手を濡らしてください。ボランティアに石鹸で手を泡立ててもらい、さらに20秒間手をこすり合わせます。
常温の超純水500ミリリットルを漏斗に1分あたり1.5リットルの流量で大きな検体採取袋に注ぎ、ボランティアの手をすすぎ、2時間以内に検体を処理します。すべての塩素溶液について、200ミリリットルの塩素溶液を1分間に1.5リットルの流量で漏斗を通してボランティアの手に注ぎ、ボランティアに手をよくこすってもらいます。また、手洗いの方法として、ボランティアに手指消毒剤を使って手を洗ってもらう方法もあります。
手のすべての表面を優しくこすり、手のひらや爪、指の間の各部分に集中してこすり、手全体がすすがれていることを確認するように参加者に指示します。コントロールAについては、接種後、手洗い工程を行わない。コントロールBについては、室温の超純水のみを使用して、既知の流量の漏斗を介して手洗いを行います。
手洗い後、すぐにテスト用に選択した各ボランティアの手を、手首まで75ミリリットルのルーウィンが入ったサンプルバッグに入れます。バッグの上部を手首にしっかりと巻き付けます。ボランティアに30秒間、溶液で手を優しくこすってもらい、指の間と爪の下に手を伸ばすように注意します。
バッグの外側から手を30秒間優しくマッサージし、手全体がルーウィンで手首まで完全にすすがれるようにします。バッグを密封し、適切なエッセイに従って処理します。手洗いの方法ごとに同じことを繰り返す前に、ボランティアに温かいお湯で石鹸を使って、洗面台で手をしっかり洗ってもらいましょう。
最後に、70%エタノールを使用して、ボランティアの手が両面にコーティングされるまでスプレーし、乾かします。サンプルを分析するには、無菌ろ過漏斗と真空接続を備えた炎とろ過マニホールドをセットアップします。鉗子をエタノールに浸して火をつけて滅菌します。
鉗子を使用して、グリッドを上に向けて0.45ミクロンのフィルターをろ過マニホールドに配置します。次に、少量の滅菌PBSを使用してフィルターを濡らします。漏斗をベースに置き、サンプルをピペットで動かすか、サンプルを直接フィルターに注ぎます。
サンプル全体がメンブレンを通過するまで真空をかみ合わせます。次に、滅菌PBSを使用して漏斗の側面をすすぎ、再び真空にかけます。次に、漏斗を取り外し、鉗子を火炎滅菌し、フィルターをベースから持ち上げます。
次に、グリッドを上に向けて、フィルターをペトリ皿の媒体にそっと置き、フィルターが表面と同じ高さになるようにします。プレートを反転させ、摂氏37度で24時間インキュベートします。インキュベーション後、大腸菌のコロニーを数え、データを記録します。
テキストプロトコルに従ってデータ分析を実行します。このビデオで説明されているプロトコルは、18人のボランティアが大腸菌とPhi6でテストし、土壌負荷なしで大腸菌をテストし、HTH、NaDCC、および安定化NaOClによる手洗いを行い、すべて水のみで手洗いするよりも大幅に大きなログ削減をもたらしました。土壌負荷の場合、HTHは、石鹸とABHSによる水のみの手洗いよりも、大腸菌の対数減少が大幅に増加しました。
土壌負荷なしのPhi6の方法間で有意差はありませんでした。しかし、土砂負荷のあるPhi6では、水のみではABHSよりも大きな丸太減少や安定化NaOClが得られ、石けんによる手洗いではABHSよりも大きな丸太減少が得られ、NaOClが安定化され、NaOClが生成されました。HTHはまた、ABHSよりも大きな対数減少を示し、安定化されたNaOClおよびNaDCCは、安定化されたNaOClおよびABHSよりも大きな対数減少をもたらしました。
これらのグラフで示されているように、塩素は、石鹸で手を洗うよりも、すすぎ水に残留する大腸菌の対数減少を大幅に大きくしました。最後に、同じパターンが、すべての塩素溶液で土壌負荷をかけずにPhi6で見られ、石鹸で手洗うよりもすすぎ水中のPhi6が大幅に減少しました。Phi6によるすすぎ水と土壌負荷の大幅な減少はありませんでした。
この手順を試行する際は、各条件の有効性の結果は、2 つのコントロールの結果を比較することによって計算されることを覚えておくことが重要です。これは、各手洗いオプションに対して手順を一貫して実行することが非常に重要であることを意味します。
完全なトランスクリプトを表示し、数千本の科学動画にアクセス
本記事では、人間の手から微生物を除去するさまざまな手洗い方法の有効性を評価・比較し、すすぎ水中の微生物の残留性を評価するためのラボプロトコルを提示します。この手法では、ボランティアの安全を確保するために代替微生物を使用し、感染症予防に不可欠な、さまざまな手指衛生アプローチの有効性に関する定量的なデータを提供します。
代替微生物を用いた手洗いの有効性の定量的評価は、バイオファーマおよび公衆衛生の研究開発における感染症軽減戦略に不可欠なデータを提供します。この手法により、衛生的な介入策の直接的な比較が可能となり、アウトブレイク対応や環境除染プロトコルのためのエビデンスに基づく意思決定がサポートされます。微生物の除去率と残留性の信頼性が高く再現可能な測定は、リスク管理およびトランスレーショナルな衛生製品の開発に寄与します。
この手法は、衛生介入開発におけるディスカバリーから前臨床に至る一連の流れに組み込まれており、初期段階のスクリーニングとトランスレーショナルな検証の両方をサポートします。