Aerosol og Overfladestabilitet af SARS-CoV-2 sammenlignet med SARS-CoV-1
til redaktøren:
et nyt humant coronavirus, der nu kaldes alvorligt akut respiratorisk syndrom coronavirus 2 (SARS-CoV-2) (tidligere kaldet HCoV-19) opstod i slutningen af 2019 og forårsager nu en pandemi.1 vi analyserede aerosolen og overfladestabiliteten af SARS-CoV-2 og sammenlignede den med SARS-CoV-1, den mest beslægtede humane coronavirus.2
vi vurderede stabiliteten af SARS-CoV-2 og SARS-CoV-1 i aerosoler og på forskellige overflader og estimerede deres henfaldshastigheder ved hjælp af en bayesisk regressionsmodel (se afsnittet metoder i det supplerende tillæg, tilgængelig med den fulde tekst til dette brev på NEJM.org). SARS-CoV-2 nCoV-V1-2020 (MN985325.1) og SARS-CoV-1 Tor2 (AY274119.3) var de anvendte stammer. Aerosoler (< 5 liter) indeholdende SARS-CoV-2 (105,25 50% vævskultur infektiøs dosis pr.milliliter) eller SARS-CoV-1 (106,75-7.00 TCID50 pr. milliliter) blev genereret ved brug af en tre-jet Collison forstøver og fodret ind i en Goldberg-tromle for at skabe et aerosoliseret miljø. Inokulumet resulterede i cyklus-tærskelværdier mellem 20 og 22, svarende til dem, der blev observeret i prøver opnået fra den øvre og nedre luftvej hos mennesker.
vores data bestod af 10 eksperimentelle tilstande, der involverede to vira (SARS-CoV-2 og SARS-CoV-1) under fem miljøforhold (aerosoler, plast, rustfrit stål, kobber og pap). Alle eksperimentelle målinger rapporteres som middel på tværs af tre replikater.
Figur 1.Figur 1. Levedygtighed af SARS-CoV-1 og SARS-CoV-2 i aerosoler og på forskellige overflader.
som vist i Panel a udtrykkes titeren af aerosoliseret levedygtig virus i 50% vævskultur infektiøs dosis (TCID50) pr. Vira blev anvendt på kobber, pap, rustfrit stål og plast opretholdt ved 21 Til 23 liter C og 40% relativ fugtighed over 7 dage. Titeren af levedygtig virus udtrykkes som TCID50 pr. Alle prøver blev kvantificeret ved slutpunktstitrering på Vero E6-celler. Plots viser midlerne og standardfejlene (prist-søjler) på tværs af tre replikater. Som vist i Panel B angiver regressionsplotter det forudsagte henfald af virustiter over tid; titeren er afbildet på en logaritmisk skala. Punkter viser målte titere og er let jitterede (dvs.deres vandrette positioner ændres med en lille tilfældig mængde for at reducere overlapning) langs tidsaksen for at undgå overplotting. Linjer er tilfældige træk fra den fælles posterior fordeling af den eksponentielle henfaldshastighed (negativ af hældningen) og aflytning (initial virustiter) for at vise rækkevidden af mulige henfaldsmønstre for hver eksperimentel tilstand. Der var 150 linjer pr.panel, inklusive 50 linjer fra hver plottet replikat. Som vist i Panel C, violinplotter indikerer posterior fordeling for halveringstiden for levedygtig virus baseret på de estimerede eksponentielle henfaldshastigheder for virustiteren. Prikkerne angiver de bageste medianestimater, og de sorte linjer angiver et 95% troværdigt interval. Eksperimentelle forhold er ordnet i henhold til den bageste mediane halveringstid for SARS-CoV-2. De stiplede linjer angiver detektionsgrænsen, som var 3,33 liter 100,5 TCID50 pr. liter luft til aerosoler, 100,5 TCID50 pr.milliliter medium til plast, stål og pap og 101,5 TCID50 pr. milliliter medium til kobber.
SARS-CoV-2 forblev levedygtig i aerosoler i løbet af vores eksperiment (3 timer) med en reduktion i infektiøs titer fra 103,5 til 102,7 TCID50 pr. Denne reduktion svarede til den, der blev observeret med SARS-CoV-1, fra 104,3 til 103.5 TCID50 pr. milliliter (figur 1a).
SARS-CoV-2 var mere stabil på plast og rustfrit stål end på kobber og pap, og levedygtig virus blev påvist op til 72 timer efter påføring på disse overflader (figur 1a), skønt virustiteren blev kraftigt reduceret (fra 103,7 til 100,6 TCID50 pr.milliliter medium efter 72 timer på plast og fra 103,7 til 100,6 TCID50 pr. milliliter efter 48 timer på rustfrit stål). Stabilitetskinetikken for SARS-CoV-1 var ens (fra 103,4 til 100,7 TCID50 pr.milliliter efter 72 timer på plast og fra 103,6 til 100.6 TCID50 per milliliter efter 48 timer på rustfrit stål). På kobber blev der ikke målt nogen levedygtig SARS-CoV-2 Efter 4 timer, og ingen levedygtig SARS-CoV-1 blev målt efter 8 timer. På pap blev der ikke målt nogen levedygtig SARS-CoV-2 Efter 24 timer, og ingen levedygtig SARS-CoV-1 blev målt efter 8 timer (figur 1a).
begge vira havde et eksponentielt henfald i virustiter på tværs af alle eksperimentelle forhold, som angivet ved et lineært fald i log10TCID50 pr.liter luft eller milliliter medium over tid (figur 1b). Halveringstiden for SARS-CoV-2 og SARS-CoV-1 var ens i aerosoler med median estimater på cirka 1,1 til 1,2 timer og 95% troværdige intervaller på 0,64 til 2,64 for SARS-CoV-2 og 0,78 til 2,43 for SARS-CoV-1 (Figur 1c og tabel S1 i det supplerende tillæg). Halveringstiden for de to vira var også ens på kobber. På pap var halveringstiden for SARS-CoV-2 længere end for SARS-CoV-1. Den længste levedygtighed af begge vira var på rustfrit stål og plast; den estimerede median halveringstid for SARS-CoV-2 var cirka 5,6 timer på rustfrit stål og 6.8 timer på plastik (figur 1C). Estimerede forskelle i halveringstiden for de to vira var små bortset fra dem på Pap (Figur 1C). Individuelle replikatdata var mærkbart” støjende ” (dvs.der var mere variation i eksperimentet, hvilket resulterede i en større standardfejl) for pap end for andre overflader (Fig. S1 til S5), så vi anbefaler forsigtighed ved fortolkning af dette resultat.
Vi fandt ud af, at stabiliteten af SARS-CoV-2 svarede til SARS-CoV-1 under de testede eksperimentelle omstændigheder. Dette indikerer, at forskelle i de epidemiologiske egenskaber ved disse vira sandsynligvis stammer fra andre faktorer, herunder høje virale belastninger i det øvre luftveje og potentialet for personer inficeret med SARS-CoV-2 til at kaste og overføre virussen, mens de er asymptomatiske.3,4 vores resultater indikerer, at aerosol-og fomitoverførsel af SARS-CoV-2 er plausibel, da virussen kan forblive levedygtig og infektiøs i aerosoler i timer og på overflader op til dage (afhængigt af inokulumskuret). Disse fund gentager dem med SARS-CoV-1, hvor disse former for transmission var forbundet med nosokomial spredning og superspredende begivenheder,5 og de giver information til pandemisk afbødningsindsats.
Neeltje van Doremalen, Ph. D.
Trenton Bushmaker, B.Sc.
National Institut for allergi og infektionssygdomme, Hamilton, MT
Dylan H. Morris, M. Phil.
Princeton University, Princeton, NJ
Myndi G. Holbrook, B.Sc.
National Institut for allergi og infektionssygdomme, Hamilton, MT
Amandine Gamble, Ph. D.
University of California, Los Angeles, Los Angeles, CA
Brandi I. Gerber, M. P. H.
National Institute of Allergy and Infectious Diseases, Hamilton, MT
Jennifer L. Harcourt, Ph. D.
Natalie J. Thornburg, Ph. D.
Susan I. Gerber, M. D.
Centers for Disease Control and Prevention, Atlanta, GA
James O. Lloyd-Smith, Ph. D.
University of California, Los Angeles, Los Angeles, CA, Bethesda, Md
Emmie de vid, Ph. D.
Vincent J. Munster, Ph. D.
National Institute of Allergy and Infectious Diseases, Hamilton, MT
støttet af det intramurale forskningsprogram fra National Institute of Allergy and Infectious Diseases, National Institutes of Health og ved kontrakter fra Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA PREEMPT No., til Drs. Lloyd-Smith og Gamble), fra National Science Foundation (DEB-1557022, til Dr. Lloyd-Smith) og fra Det Strategiske Miljøforsknings-og udviklingsprogram for Forsvarsministeriet (SERDP, RC-2635, til Dr. Lloyd-Smith).
oplysningsskemaer leveret af forfatterne er tilgængelige med den fulde ordlyd af dette brev på NEJM.org.
resultaterne og konklusionerne i dette brev er forfatterne og repræsenterer ikke nødvendigvis den officielle holdning fra Centers for Disease Control and Prevention (CDC). Navne på specifikke leverandører, producenter, eller produkter er inkluderet til folkesundheds-og informationsformål; inkludering indebærer ikke godkendelse af sælgerne, producenter, eller produkter fra CDC eller Department of Health and Human Services.
dette brev blev offentliggjort den 17. marts 2020 kl NEJM.org Dr. van Doremalen, Mr. Bushmaker og Mr. Morris bidrog ligeligt til dette brev.
-
1. Coronavirus sygdom (COVID-2019) situationsrapporter. Geneve: Verdenssundhedsorganisationen, 2020 (https://www.who.int/emergencies/diseases/novel-coronavirus-2019/situation-reports/).
- Google Scholar
-
2. A, Peng Y, Huang B, et al. Genomsammensætning og divergens af den nye coronavirus (2019-nCoV) med oprindelse i Kina. Celle Vært Mikrobe 2020; 27:325-328.
- Crossref
- videnskabens Net
- Medline
Google Scholar
-
3. Bai Y, Yao L, vei T, et al. Formodet asymptomatisk bæreroverførsel af COVID-19. JAMA 2020 21. februar (Epub foran tryk).
- Crossref
- videnskabens Net
- Medline
Google Scholar
-
4. Ruan F, Huang M, Et Al. SARS-CoV-2 viral belastning i øvre respiratoriske prøver af inficerede patienter. N Engl J Med 2020; 382:
- gratis fuldtekst
- videnskabens Net
- Medline
Google Scholar
-
5. Chen YC, Huang LM, Chan CC, et al. SARS på skadestuen. Emerg Inficere Dis 2004; 10:782-788.
- Crossref
- videnskabens Net
- Medline
Google Scholar