De overdracht van ziekten via de lucht, waaronder verkoudheid, griep en tuberculose is iets dat iedereen treft die gemiddeld ongeveer 100 niest of hoest, 000 besmettelijke ziektekiemen de lucht in met snelheden tot 100 mijl per uur.

Nieuw onderzoek geleid door wetenschappers van de Universiteit van Bristol en vandaag gepubliceerd in de Tijdschrift van de Royal Society Interface , schetst een nieuwe techniek die, Voor de eerste keer, onderzoekt rechtstreeks de omgevingsfactoren die de overdracht van ziekten beheersen tot op het niveau van een enkel aerosoldeeltje en een enkele bacterie.

Aerosoldruppels zijn een typische route voor het transport van ziekteverwekkers, zoals bacteriën en virussen, en de overdracht van ziekten via de lucht.

De impact van omgevingsfactoren (zoals relatieve vochtigheid, temperatuur, atmosferische oxidanten en de aanwezigheid van licht) over de levensvatbaarheid en infectiviteit van pathogenen in aerosoldruppels blijft slecht begrepen.

Bijvoorbeeld, hoewel de seizoensvariatie in griepgevallen bekend is, de omgevingsfactoren die de verschillen in overdracht van het virus via de lucht bepalen, zijn niet goed begrepen.

Om dit proces beter te begrijpen, wetenschappers hebben een nieuwe benadering ontwikkeld voor het vormen van aerosoldruppels die een specifiek aantal bacteriën bevatten, het vangen van een wolk van deze druppeltjes van exact bekende populatie en het simuleren van hun blootstelling aan het milieu over een tijd van vijf seconden tot meerdere dagen.

De aerosoldruppels worden vervolgens voorzichtig op een oppervlak bemonsterd om te bepalen hoeveel bacteriën hun tijd in de aerosolfase hebben overleefd.

De studie rapporteert over de benchmarking van deze nieuwe aanpak, demonstreert de vele voordelen ten opzichte van conventionele technieken, waaronder het introduceren van grote populaties druppeltjes in grote roterende trommels of het vangen van druppeltjes op spinnenwebben.

Niet alleen kunnen metingen worden gedaan tot op het niveau van een enkele bacterie/enkele druppel, waarvoor een zeer kleine hoeveelheid aerosol (picoliter) nodig is, maar metingen van levensvatbaarheid met een hoge tijdresolutie (één seconde) kunnen worden gedaan, waardoor de eerste kwantitatieve studies van de invloed van dynamische factoren die de aerosol transformeren (bijvoorbeeld verdamping, condensatie) op levensvatbaarheid.

Bijvoorbeeld, de studie toont aan dat tijdens verdamping van druppeltjes, de concentratie van typische zouten kan ver boven hun oplosbaarheidslimiet stijgen, het plaatsen van aanzienlijke osmotische stress op de bacteriën en het verminderen van de levensvatbaarheid.

Hoofdauteur, Professor Jonathan Reid van de School of Chemistry van de Universiteit van Bristol, zei:"Deze nieuwe techniek biedt het uiteindelijke vooruitzicht om verfijnde metingen mogelijk te maken om ons begrip van de overdracht van vele door de lucht overgedragen ziekten, waaronder tuberculose, te verbeteren, het griepvirus, en mond- en klauwzeer."