Κορωνοϊός μόλυνση: Επιστήμονες από πολλά ερευνητικά ιδρύματα εργάζονται σε χρηματοδοτούμενο από το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών των Ηνωμένων Πολιτειών εγχείρημα με σκοπό την ανάπτυξη μάσκας με επαναχρησιμοποιήσιμη αναπνευστική συσκευή που να αιχμαλωτίζει και να εξουδετερώνει τον ιό SARS-CoV-2.
Στο πλαίσιο αυτής της προσπάθειας, ο Saikat Basu, επίκουρος καθηγητής στο Τμήμα Εφαρμοσμένης Μηχανικής του Πανεπιστημίου της Νότιας Ντακότα έχει αναπτύξει ένα μοντέλο που βασίζεται σε μοτίβα εισπνοής προκειμένου να εντοπίσει τα μεγέθη των σταγονιδίων που είναι πιθανό να φτάσουν σε ευάλωτες περιοχές της αναπνευστικής οδού.
«Για να μολυνθείς, πρέπει πρώτα να εισπνεύσεις τον ιό, οπότε τα μοτίβα εισπνοής είναι σημαντικά» εξηγεί ο ερευνητής σε σχετικό με το εγχείρημα δελτίο Τύπου που εξέδωσε το Πανεπιστήμιο της Νότιας Ντακότα. Η εν λόγω μελέτη τελεί υπό δημοσίευση στο PLOS One κατόπιν της έγκρισης ομοτίμων.
Την ίδια στιγμή, μελέτη κυτταρικής καλλιέργειας του Πανεπιστημίου της Νότιας Καρολίνας επιβεβαιώνει για πολλοστή φορά την καίρια σημασία της χρήσης μάσκας διαπιστώνοντας ότι ο ρινοφάρυγγας (το ανώτερο τμήμα του φάρυγγα που βρίσκεται πίσω από τη ρινική κοιλότητα και επάνω από τον οισοφάγο και τις φωνητικές χορδές) αποτελεί την πιο προσβάσιμη πύλη εισόδου του ιού.
Στη μελέτη του ο καθηγητής Saikat Basu χρησιμοποίησε ψηφιακά μοντέλα για την προσομοίωση των ρυθμών εισπνοής σε υγιείς ενήλικες και στα ευρήματά του αναφέρει πως τα μεγέθη των σταγονιδίων που είναι πιο πιθανό να φτάσουν στη συγκεκριμένη ζώνη προέκυψε ότι ήταν μεγαλύτερα από το αναμενόμενο.
«Οι περισσότερες μάσκες θα μπλοκάρουν αυτά τα μεγέθη σταγονιδίων, οπότε η χρήση μάσκας είναι εξαιρετικά χρήσιμη δήλωσε ο Basu εξηγώντας πως «ακριβώς αυτά τα μεγέθη σταγονιδίων είναι που πρέπει να διασφαλίσουμε ότι θα αιχμαλωτίζει η σχεδιαζόμενη νέα αναπνευστική συσκευή». Τα δεδομένα αυτά θα μπορούσαν επίσης να φανούν χρήσιμα στην ανάπτυξη εισπνεόμενων αντιικών και ενδορινικών εμβολίων που φθάνουν σε αυτό το αρχικό σημείο μόλυνσης.
Μία αρνητική ανακάλυψη είναι, ωστόσο, ότι τα μολυσμένα σταγονίδια μπορούν να αφυδατωθούν στον αέρα, με συνέπεια να αυξάνεται η συγκέντρωση των σωματιδίων του ιού και η δυναμική τους να προκαλέσουν λοίμωξη. Το γεγονός αυτό θα μπορούσε να έχει αντίκτυπο στη διασπορά της COVID-19 το χειμώνα, όταν η υγρασία μειώνεται και πυροδοτείται ταχύτερος ρυθμός αφυδάτωσης των σταγονιδίων. «Τα σταγονίδια που εισπνέονται μετά την αφυδάτωση στον εξωτερικό αέρα φέρουν μεγαλύτερο ιικό φορτίο» σημειώνει ο Saikat Basu.
epa08336245 A consumer puts on a face mask in a supermarket in Vienna, Austria, 01 April 2020. The Austrian government has announced additional measures slowing down the ongoing pandemic of the COVID-19 disease caused by the SARS-CoV-2 coronavirus, including to wear face masks in supermarkets, with a shop area over 400 square meters, from 06 April 2020 on, occupational exemption for people in the risk group, stricter penalties for disregarding the measures and all hotels must close their operations. EPA/CHRISTIAN BRUNA
Για να εκτιμήσει το κατώτατο όριο για την προσβολή από τον κορωνοϊό, ο ίδιος εξέτασε αναφορές για περιστατικό υπερμετάδοσης που είχε σημειωθεί τον περασμένο Μάιο μεταξύ 61 μελών χορωδίας στην Ουάσινγκτον, όπου ένας ασυμπτωματικός φορέας μετέδωσε τον ιό σε 52 μέλη της χορωδίας.
Για να εκτιμήσει την πιθανότητα ένα σταγονίδιο να περιέχει τουλάχιστον ένα σωματίδιο ιού, ο ερευνητής χρησιμοποίησε μία μελέτη σχετικά με την ποσότητα του ιού στον πτύελο και τη βλέννα των ασθενών της νόσου COVID-19 και υπολόγισε την αφυδάτωση. Κατέληξε σε συντηρητική εκτίμηση που θέλει 300 σωματίδια του ιού ως σημείο εκκίνησης της νόσου. Συνήθως για την εκδήλωση λοίμωξης του αναπνευστικού συστήματος χρειάζεται η εισπνοή 1.950 έως 3.000 σωματιδίων. «Το γεγονός ότι ο αριθμός των σωματιδίων του ιού που απαιτείται για την εκκίνηση της λοίμωξης είναι στο εύρος των εκατοντάδων είναι αξιοσημείωτο και δείχνει πόσο μεταδοτικός είναι ο συγκεκριμένος ιός» υπογραμμίζει ο καθηγητής Basu.