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在医院表面可检测到SARS-CoV-2,尽管不可能传播

导致COVID-19的冠状病毒也倾向于与一种特定类型的细菌共存

该示意图显示了重症监护室和其他病房中检测到SARS-CoV-2基因特征的一些位置。

通过观察2020年初世界各地发生的情况,加州大学圣地亚哥分校医学院的研究人员知道,他们所在的地区可能很快就会迎来一波COVID-19患者浪潮。COVID-19是由冠状病毒SARS-CoV-2引起的感染。他们想知道病毒是如何在表面上持续存在的,尤其是在医院里。他们知道,如果他们想要捕捉“之前”情况的快照,也就是感染患者入院之前,他们只有很小的时间窗口来开始。

在一个周日深夜接到一通电话后,第二天一个小组在医院大厅集合,准备擦拭。

在2021年6月8日的研究中微生物组,研究人员在入住之前、期间和之后擦拭了病房表面,并随着时间的推移反复从COVID-19患者及其医护人员的皮肤、鼻子和粪便中收集样本。在两个月的时间里,他们总共检测了972个医院相关样本,以寻找SARS-CoV-2的踪迹。

“虽然感觉我们一直生活在这种病毒很长一段时间,SARS-CoV-2和其它微生物之间的相互作用的研究仍然是新的,我们仍然有很多问题,“说文章的第二作者莎拉•阿拉德博士,加州大学圣地亚哥分校医学院的助理项目科学家和斯克里普斯海洋研究所的。“我们对病毒与环境的相互作用了解得越多,就越能理解它是如何传播的,以及我们如何才能最好地阻断传播以预防和治疗这种疾病。”

斯威尼

合著者Daniel Sweeney医学博士注意到他在穿戴个人防护装备(PPE)时在整个医院收集的样本。

他们的发现是:这种病毒,或者至少是它的遗传特征,大量存在。研究小组在新冠肺炎患者病床旁边的地板(39%)、病房外的地板(29%)、病房内的表面(16%)等地面上发现了病毒。在患者出现症状后的头5天,SARS-CoV-2检测结果往往最高。

研究人员很快指出,仅仅因为他们能在表面上检测到这种病毒的独特遗传特征,并不意味着这种病毒就能感染人类。自他们开始这项研究以来,已有充分的证据表明,SARS-CoV-2主要通过密切的人类相互作用传播,而表面传播可能非常罕见。更重要的是,在研究中积极照顾病人的医护人员中,没有一个病毒检测呈阳性。这项研究聚焦于一家医院,但研究人员预计,他们会在任何治疗COVID-19患者的医院中发现类似的结果。

“这在很多层面上都是巨大的,”该研究的共同作者、加州大学圣地亚哥分校健康中心的重症护理和传染病医生丹尼尔·斯威尼医学博士说。“我们需要知道我们的个人防护设备PPE是否足够,幸运的是,我们现在知道口罩、手套、防护服和面罩确实有用。这次大流行是一场全球灾难,但如果我们的医护人员也被感染,情况可能会更糟,尤其是如果我们不知道原因的话。”

病毒通常不会单独出现。无论是在人身上还是表面上,它们都是被称为微生物群落的复杂群落的一部分,微生物群落可能包括各种其他病毒、细菌和其他微生物。在寻找冠状病毒的过程中,该团队发现了其他东西:该属的一种特殊类型的细菌罗思氏菌属通常与SARS-CoV-2一起被发现,无论收集地点如何。换句话说,rosia的存在强烈预测,他们也会在同一样本中检测到SARS-CoV-2。

地板擦洗

研究小组的一名成员在医院地板上取样,以帮助确定SARS-CoV-2的位置。

“为什么这种关系呢?”阿拉德问。“是细菌帮助病毒生存,还是病毒帮助细菌生存?”还是仅仅是因为这些细菌与潜在的疾病有关,而这些疾病让患者患上严重COVID-19的风险更高?这是未来研究的一个领域。”

这项研究从一开始就是一个挑战,随着医院重症监护室开始接收更多COVID-19患者,这项研究变得更加困难。该团队专门设计了他们的方法,利用现有资源,不强调临床护理和检测所需的供应链。在另一项工作中,一些团队成员和他们的同事开发替代拭子为研究目的。他们尽可能快速有效地收集样本,以尽量减少对患者护理的干扰。这些样本在酒精中运回实验室,保留病毒供分析,但不让研究人员接触活跃的有机体。

“在过去的几个月里,很多人做了大量的基础和临床研究,我们做得很好,”Sweeney说。“我们增加了基础设施。我们获得了经验。我希望这种专注、动力和精神在接下来的任何事情中都能发扬光大。”

这项研究的合著者包括:Clarisse Marotz, Pedro Belda-Ferre, Farhana Ali, Promi Das, Shi Huang, Kalen Cantrell, Lingjing Jiang, Cameron Martino, Rachel E. Diner, Gibraan Rahman, Daniel McDonald, George Armstrong, shoo Kodera, Sonya Donato, Gertrude Ecklu-Mensah, Neil Gottel, Mariana C Salas Garcia, Leslie Y. Chiang, Rodolfo A. Salido, Justin P. Shaffer, MacKenzie BryantKarenina Sanders, Greg Humphrey, Gail Ackermann, Laxmi Parida, Yoshiki Vázquez-Baeza, Francesca J. Torriani, Rob Knight, Jack Gilbert,加州大学圣地亚哥分校;Niina Haiminen, IBM, T.J. Watson研究中心;Kristen L. Beck, Ho-Cheol Kim, IBM Research-Almaden;以及IBM英国研究院的安娜·保拉·卡里瑞。

这项研究的部分资金来自美国国家卫生研究院(拨款GM068524, 1DP1AT010885和1P30DK120515)、美国国家科学基金会(拨款P2011025)、IBM人工智能研究和UC圣地亚哥微生物组创新中心。


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