Een beter begrip van de oppervlaktechemie van het SARS-CoV-2-virus is nodig om de overdracht te verminderen en het ontwerp van vaccins te versnellen.

Onderzoekers van Michigan Tech, TÜV SÜD UK National Engineering Laboratory en University of Edinburgh roepen op tot meer onderzoek naar oppervlaktestabiliteit en interactie van virussen in "Surface Chemistry Can Unlock Drivers of Surface Stability of SARS-CoV-2 in Variety of Environmental Conditions" in het tijdschrift Mobiele pers . Ze benadrukken de noodzaak om de verschillende omgevingscondities te begrijpen die van invloed zijn op de oppervlaktechemie van virussen zoals SARS-CoV-2, het virus dat de ziekte COVID-19 veroorzaakt.

Een onvriendelijk oppervlak voor virussen creëren

We krijgen te horen dat we onze handen 20 seconden met zeep moeten wassen om virussen te doden. Waarom? Omdat de zeep interageert met de oppervlaktechemie van een virus, vooral de lipiden, of vet, omhulsel eromheen, en laat het virus in wezen exploderen.

Handen wassen is een duidelijk voorbeeld van waarom het belangrijk is om te begrijpen hoe virussen omgaan met oppervlakteomgevingen. Meer onderzoek zal ons beter toerusten om te verminderen hoe lang virussen overleven op oppervlakken of in de lucht, een belangrijke manier om de verspreiding te stoppen.

"Als het oppervlak niet vriendelijk is, het is makkelijker voor het virus om uit elkaar te vallen. Waar het virus vriendelijkere interacties heeft met het oppervlak, de kans is groter dat het besmettelijk blijft, " zei Caryn Heldt, hoogleraar chemische technologie en directeur van het Health Research Institute aan de Michigan Technological University.

"Virussen hebben unieke manieren om met oppervlakken om te gaan. De oppervlaktechemie van het virus zal de manier waarop het virus met water interageert veranderen, Heldt zei. "Als water, zoals vochtigheid, wat gebruikelijk is in je adem en in de lucht, tussen het virus en een oppervlak komt, het kan de manier waarop het virus met dat oppervlak interageert echt veranderen. Het virusoppervlak en de omgeving:je kunt ze niet van elkaar scheiden."

Meer dan één manier om een ​​kat te villen... of een virus

Een deel van de reden waarom het begrip van de wetenschappelijke gemeenschap van het SARS-CoV-2-virus blijft evolueren, is omdat er slechts een paar technieken beschikbaar zijn om de kleine hoeveelheden virusdeeltjes te meten die nodig zijn om een ​​persoon te infecteren in vergelijking met andere soorten biomoleculen, zoals eiwitten.

"We moeten begrijpen hoe virussen omgaan met oppervlakken met en zonder aanwezig water, maar de traditionele manieren waarop we denken aan het bestuderen van oppervlaktechemie kunnen deze lage niveaus van virussen niet detecteren, ' zei Helt.

Heldt en co-auteurs zeiden dat hun artikel een breed overzicht geeft van verschillende manieren waarop onderzoekers meer kunnen leren over deze oppervlakte-interacties op chemisch niveau.

In tegenstelling tot de virussen die griep veroorzaken, SARS-CoV-2 wordt voornamelijk overgedragen via aerosolen, of deeltjes die door de lucht reizen en in de lucht blijven hangen als mensen praten, zingen, hoesten of niezen.

De griep wordt overgedragen door grote druppeltjes die je uitademt, die op oppervlakken vallen en besmettelijk blijven. Heldt zei dat oppervlakken niet zijn uitgesloten als een wijze van overdracht, maar dat de meest voorkomende vorm van overgang aërosolinhalatie lijkt te zijn. "Het gaat erom hoe dicht je bij iemand bent en voor hoe lang, " ze zei.

Vooral temperatuur en vochtigheid lijken grotere effecten te hebben op de viriliteit van het SARS-CoV-2-virus.

"Voor de eerste keer, we belichten mogelijke mechanismen van de nieuwe SARS-CoV-2 oppervlaktestabiliteit in verschillende omgevingscondities, waaronder temperatuur en relatieve vochtigheid, " zei Aliakbar Hassanpouryouzband, een postdoctoraal onderzoeksmedewerker aan de Universiteit van Edinburgh.

Hoewel virussen doorgaans stabieler zijn als het kouder is, wat verklaart waarom het griepseizoen in de winter toeslaat, dat lijkt niet het geval te zijn voor het virus dat COVID-19 veroorzaakt. Echter, onderzoekers kunnen afleiden uit wat warmte doet met moleculen:het verhoogt hun energie, waardoor ze sneller bewegen en trillen - dat verhoogde trillingen van virusmoleculen ervoor zorgen dat ze exploderen en niet langer besmettelijk zijn.

Als het om vochtigheid gaat, virussen moeten wat water aan hun oppervlak binden. Maar het uitdrogen van een virusmolecuul is geen pasklare oplossing - het kan sommige moleculen zelfs stabieler maken.

Naast verder onderzoek naar de effecten van vochtigheid, temperatuur en andere omgevingsomstandigheden, er is behoefte om de effecten van pH-balans en eiwitomhulsels op het virus te onderzoeken. Het werk om de oppervlaktechemie van SARS-CoV-2 beter te begrijpen, zal wetenschappers over de hele wereld helpen bij het ontwerpen van vaccins voor deze pandemie en die van de toekomst.

"We hopen dat dit artikel experimentele wetenschappers over de hele wereld zal helpen bij hun onderzoek naar het ontrafelen van de moleculaire drijfveren die betrokken zijn bij deze nieuwe overdracht van het coronavirus vanaf het oppervlak, evenals bij de ontwikkeling van vaccins en het ontwerpen van antivirale geneesmiddelen, " zei Edris Joonaki, expert op het gebied van vloeistofeigenschappen bij TÜV SÜD UK National Engineering Laboratory.