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我国学者在阐述新冠传播机制方面取得重要进展
2020年09月04日    作者: 庄乾坤 云洋 陈拥军    发布 : 化学科学部

在国家自然科学基金数理与化学科学部新冠应急专项(批准号22040101)和国家杰出青年科学基金(批准号21725701)等资助下,北京大学要茂盛课题组和北京市朝阳区疾病预防与控制中心合作,在阐述新冠传播机制方面取得重要进展,研究成果以“COVID-19 patients in earlier stages exhaled millions of SARS-CoV-2 per hour(早期新冠患者通过呼吸排放大量新冠病毒)”为题,在线发表(Advance Articles)在美国传染病学会的旗舰期刊《临床传染病》(Clinical Infectious Diseases)杂志上,论文链接为:https://academic.oup.com/cid/ advance-article/doi/10.1093/cid/ciaa1283/5898624。

新冠疫情已经给人类带来了严重的生命财产与经济损失,而未来疫情的走势仍存在诸多不确定因素。全球针对这起疫情正在采取各种防控阻断措施,而其中重要的参考依据就是新冠肺炎的不同传播途径。有研究已证实在医疗环境的空气中可检测到带有活性与感染性的新冠病毒。最近,全球科学家们呼吁承认COVID-19的空气传播,世界卫生组织(WHO)也相应地对指南进行了修改,指出不排除在拥挤和封闭环境下的空气传播可能。但是关于新冠病毒是如何排放到空气中的直接证据非常稀少,也是不同学科领域学者争论的主要焦点之一。

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图1 要茂盛团队人员在采集新冠患者的呼出气冷凝液

北大环境学院要茂盛教授与合作团队北京市朝阳疾病预防与控制中心招募了近60名新冠患者(境外输送和北京本土病例),15名健康人群以及部分非新冠呼吸系统感染人群,通过利用北大团队提出的病毒呼出气采集方法(Nano Lett., 2012, 12, 3722;已获发明专利),收集了这些人群的呼出气冷凝液(Exhaled Breath Condensate)(图1),利用RT-PCR(核酸扩增)分析测试技术发现早期新冠患者通过呼吸排放大量新冠病毒,每小时排放高达几百万个。团队研究发现新冠患者呼出气的新冠病毒阳性率高达约27%(总样本量n=52),而新冠患者的所处环境相关物表的阳性率为5.4%(总样本量n=242)。此外,团队对医疗环境、隔离酒店环境空气中的新冠病毒也做了检测,在部分样品如卫生间空气也发现了新冠病毒,浓度高达6000个病毒每立方米。值得指出的是,由于医院采取了通风、消毒等严格措施,空气中新冠病毒浓度非常低,低于RT-PCR最低检出量,可有效阻断新冠病毒在空气中的传播途径。

该研究首次证实人体呼吸本身就是非常重要的新冠病毒传播方式,而呼出气中大部分颗粒都小于PM2.5(粒径小于2.5微米的颗粒),从而进一步揭示气溶胶传播扩散新冠病毒的事实,为未来更有效地阻断空气传播、防控新冠病毒感染提供了重要的科学依据。

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