Usando a nova abordagem, nuvens de gotículas de aerossóis (por exemplo, 40 mostradas na imagem) podem ser capturadas e manipuladas, permitindo uma simulação de sua exposição ambiental. Crédito:University of Bristol
A transmissão aérea de doenças, incluindo o resfriado comum, gripe e tuberculose é algo que afeta todas as pessoas, com um espirro ou tosse em média, enviando cerca de 100, 000 germes contagiosos no ar a velocidades de até 100 milhas por hora.
Nova pesquisa liderada por cientistas da Universidade de Bristol e publicada hoje no Interface do Jornal da Royal Society , descreve uma nova técnica que, pela primeira vez, examina diretamente os fatores ambientais que controlam a transmissão da doença ao nível de uma única partícula de aerossol e uma única bactéria.
Gotículas de aerossol são uma rota típica para o transporte de patógenos, como bactérias e vírus, e a transmissão de doenças pelo ar.
O impacto de fatores ambientais (como umidade relativa, temperatura, oxidantes atmosféricos e a presença de luz) sobre a viabilidade e infecciosidade de patógenos em gotículas de aerossol permanece pouco conhecida.
Por exemplo, embora a variação sazonal nos casos de influenza seja conhecida, os fatores ambientais que determinam as diferenças na transmissão aérea do vírus não são bem compreendidos.
Para ajudar a entender melhor este processo, os cientistas estabeleceram uma nova abordagem para a formação de gotículas de aerossol contendo um número específico de bactérias, aprisionando uma nuvem dessas gotículas de população exata conhecida e simulando sua exposição ambiental ao longo de um período de cinco segundos a vários dias.
As gotículas de aerossol são então gentilmente amostradas em uma superfície para determinar quantas bactérias sobreviveram seu tempo na fase de aerossol.
O estudo relata o benchmarking desta nova abordagem, demonstrando as muitas vantagens sobre as técnicas convencionais, que incluem a introdução de grandes populações de gotículas em grandes tambores rotativos ou a captura de gotículas em teias de aranha.
Não apenas as medições podem ser feitas até o nível de bactéria única / gota única que requer muito pouca quantidade de aerossol (picolitros), mas podem ser feitas medições de viabilidade de alta resolução em tempo (um segundo), permitindo os primeiros estudos quantitativos da influência dos fatores dinâmicos que transformam o aerossol (por exemplo, evaporação, condensação) sobre a viabilidade.
Por exemplo, o estudo mostra que durante a evaporação das gotas, a concentração de sais típicos pode aumentar muito além de seu limite de solubilidade, colocando considerável estresse osmótico nas bactérias e reduzindo a viabilidade.
Autor principal, Professor Jonathan Reid da Escola de Química da Universidade de Bristol, disse:"Esta nova técnica oferece a eventual perspectiva de permitir medições refinadas para melhorar nossa compreensão da transmissão de muitas doenças transmitidas pelo ar, incluindo a tuberculose, o vírus da gripe, e febre aftosa. "