До сих пор большинство исследований, посвященных выживаемости коронавируса в аэрозолях, выбрасываемых при чихании и кашле, основывались на наблюдениях, сделанных с помощью герметичных сосудов, которые вращались, позволяя частицам оставаться в воздухе. Так ученые пришли к выводу, что вирус может жить и до трех часов. Однако аэрозоли в таких экспериментах ведут себя не так, как при реальном кашле или чихании.
Исследователи из Бристольского университета разработали аппарат, который позволил им генерировать любое количество крошечных содержащих вирус частиц и позволять им находиться в воздухе между двумя электрическими кольцами в промежуток времени от пяти секунд до 20 минут. При этом ученые строго контролировали температуру, влажность и интенсивность ультрафиолетового излучения в окружающей среде.
«Это первый раз, когда кто-то смог смоделировать, что происходит с аэрозолем в процессе выдоха», — отмечают исследователи.
Когда вирусные частицы покидают относительно влажные и богатые углекислым газом условия легких, они быстро теряют влагу и высыхают, а переход к более низким уровням углекислого газа связан с быстрым увеличением pH, выяснили ученые. Оба эти фактора нарушают способность вируса заражать клетки человека, но скорость высыхания частиц зависит от относительной влажности окружающего воздуха.
При влажности ниже 50%, т. е. относительно сухом воздухе, который бывает во многих офисах, вирус терял около половины своей способности к заражению в течение всего пяти секунд.
Дальнейшее ее снижение происходило медленнее и стабильнее, и в течение следующих пяти минут вирус терял еще 19% контагиозности. При влажности 90%, примерно эквивалентной влажности в парной или душевой, снижение контагиозности было более постепенным: 52% частиц оставались заразными через пять минут, затем их количество снизилось до 10% через 20 минут, после чего разницы между поведением вируса в средах с разной влажностью не наблюдалось.
Полученные результаты ученые изложили в пока не рецензированной статье, которую разместили на сервисе препринтов medRxiv.
«Внимание сосредоточено на плохо проветриваемых помещениях, люди думают о передаче инфекции воздушно-капельным путем на расстоянии нескольких метров, в соседние комнаты, — говорит ведущий автор исследования профессор Джонатан Рид. — Я не говорю, что этого не происходит, но я думаю, что все же наибольший риск заражения возникает, когда вы находитесь рядом с кем-то. Когда вы удаляетесь от источника инфекции, аэрозоли не только рассредоточиваются в воздухе, но и становятся менее заразными, потому что вирус теряет способность к заражению с течением времени».
Температура воздуха при этом не имела никакого значения для степени заразности коронавируса. Это противоречит широко распространенному мнению о том, что при высоких температурах передача вирусов ниже.
«Это означает, что если я сегодня встречаюсь с друзьями за обедом в пабе, то основной риск, скорее всего, заключается в том, что я передам вирус своим друзьям или мои друзья передадут его мне, а не в том, что он передастся от кого-то с другой стороны помещения», — объясняет Рид.
Результаты подчеркивают важность социального дистанцирования и ношения маски там, где физически отделиться от окружающих невозможно, добавляют авторы работы.
Также результаты подтверждают наблюдения эпидемиологов, отмечает вирусолог Джулиан Танг из Лестерского университета.
«Маски очень эффективны, как и социальное дистанцирование, — подчеркивает он. — Улучшенная вентиляция также поможет — особенно если проветривается место рядом с источником инфекции».
«Аэрозоли быстро заполняют внутренние помещения при отсутствии надлежащей вентиляции, поэтому, если инфицированный человек остается в помещении, концентрация вирусных частиц будет повышаться», — добавляет вирусолог Стивен Гриффин из Лидского университета.
Наблюдаемые эффекты оказались справедливы для трех вариантов Sars-CoV-2, включая «альфа». Команда надеется начать эксперименты с вариантом «омикрон» в ближайшие недели.