Avaliação de novo filtro antiviral usando pseudo

Aug 29, 2023

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 13947 (2023) Citar este artigo

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As evidências atuais sugerem que o coronavírus 2 da síndrome respiratória aguda grave (SARS-CoV-2) pode permanecer suspenso na propagação em aerossóis por um longo período de tempo em ambientes internos mal ventilados. Para minimizar a propagação, a aplicação de filtro antiviral para capturar aerossóis infecciosos e inativar o SARS-CoV-2 pode ser uma solução promissora. Este estudo teve como objetivo desenvolver um método para avaliar simultaneamente a eficiência de filtração e remoção do pseudotipo SARS-CoV-2 aerossolizado usando um túnel de vento do tipo vertical com velocidade frontal relativamente alta (1,3 m/s). Comparando com o filtro não tecido spunlace não tratado, o filtro tratado com C-POLAR™ aumentou a eficiência de filtração de 74,2 ± 11,5% para 97,2 ± 1,7%, com eficiência de remoção de 99,4 ± 0,051%. Os resultados forneceram não apenas evidências sólidas para apoiar a eficácia do filtro revestido polimérico catiônico na luta contra a pandemia SARS-CoV-2, mas também um método para testar a eficiência da filtragem e remoção viral sob velocidade de ar relativamente rápida e com um ambiente mais seguro para os operadores.

Em maio de 2023, o surto da doença coronavírus 2019 (COVID-19) causou mais de 766 milhões de casos e mais de 6,9 ​​milhões de mortes em todo o mundo1. A doença é causada por um vírus de RNA de fita simples de sentido positivo denominado coronavírus 2 da síndrome respiratória aguda grave (SARS-CoV-2)2, com morfologia esférica ou elíptica. O diâmetro do SARS-CoV-2 é de aproximadamente 60–140 nm, com aparência de coroa devido à expressão de glicoproteínas spike na superfície do envelope. Alguns estudos sugeriram que as glicoproteínas spike são responsáveis ​​pela ligação do receptor e pela entrada na célula hospedeira3 ,4. Pode ser transmitido de humano para humano por vários meios, incluindo transmissão aérea de curto alcance5 através da atomização do SARS-CoV-2 em gotículas respiratórias (≥ 5 μm) e aerossóis finos (< 5 μm) por inalação, tosse ou espirro de uma pessoa infectada6. Fears et al.7 também demonstraram que o SARS-CoV-2 é persistente em suspensão em aerossol com diâmetro aerodinâmico médio de massa de cerca de 2 μm.

A fim de reduzir o risco de infecção, diferentes tipos de filtros foram implantados para reduzir o SARS-CoV-2 em aerossol, como tecido de eletreto de polipropileno fundido8 (MBPP) e ar particulado de alta eficiência (HEPA) para aquecimento, sistema de ventilação e ar condicionado (HVAC)9. Como é difícil quantificar vírus em amostras de ar, muitos estudos de eficiência de filtração foram conduzidos observando qualquer contaminação residual de RNA viral no local ou usando aerossol contendo solução salina ou bactérias como modelo para imitar vírus. Falta um método padrão para avaliar diretamente a eficiência de remoção do vírus10, especialmente para filtros usados ​​em um HVAC ou purificador de ar com velocidade facial relativamente alta, o que permanece uma incerteza quanto à eficácia dos materiais filtrantes na prevenção da infecção por SARS-CoV-2 .

Além da redução de bioaerossóis através de uma filtragem eficaz, também é importante inativar o vírus para evitar incrustações e transmissão secundária. Alguns estudos sugeriram o uso de ultravioleta-C11 e descarga de filtro dielétrico12 para inativar o bioaerossol SARS-CoV-2, esses sistemas têm suas próprias limitações, incluindo o consumo de energia e aumentam a concentração de ozônio no ar tratado. Recentemente, um sistema de filtro revestido polimérico catiônico foi introduzido pela C-POLAR™ Technologies, Inc. (https://cpolartechnologies.com), denominado filtro tratado C-POLAR™, consistindo de uma poliamina, um polímero catiônico que é amplamente utilizado como um vetor de entrega de genes com altas eficiências de transfecção13. O material C-POLAR™ foi usado como revestimento no filtro spunlace para aumentar a captura de micróbios polares negativos no aerossol e para inativar micróbios através da penetração da membrana e do envelope por sua alta densidade de grupos positivamente polares ao longo da cadeia principal.