Bagaimana Lingkungan Berdampak COVID-19?

Bagaimana Lingkungan Berdampak COVID-19?


Newswise – “Kami tidak melakukan proyek sains hanya karena mereka keren. Kami melakukannya untuk menyelesaikan masalah penting yang dihadapi bangsa dan tenaga kerja kami. “

Demikian kata Dr. Lloyd Hough, yang memimpin Pusat Teknologi Karakterisasi dan Kesadaran Bahaya (HAC-TC) Direktorat Sains dan Teknologi (S&T) Department of Homeland Security (DHS). HAC-TC menyediakan keahlian materi pelajaran tentang bahaya kimia, biologi, dan ledakan untuk program S&T dan mendukung penggunaan kemampuan inovatif berbasis sains oleh direktorat di S&T National Biodefence Analysis and Countermeasure Center (NBACC) untuk melakukan penelitian penting tentang COVID-19 dan penyakit lainnya.

Dan Hough benar — dengan pandemi dahsyat yang berkecamuk di seluruh dunia, mungkin tidak ada upaya ilmiah yang lebih penting daripada mengidentifikasi cara menghentikan penyebaran virus korona baru.

Segera setelah wabah dimulai di AS, S&T membuat Daftar Pertanyaan Utama (MQL) COVID-19 yang terus diperbarui setiap minggu. MQL mencoba meringkas dengan cepat apa yang diketahui dan perlu diketahui tentang virus. Pertanyaan seperti: Seberapa mudah penyebarannya? Apa tanda-tanda dan gejalanya? Bagaimana stabilitasnya di lingkungan? Peneliti NBACC menerapkan kemampuan unik mereka untuk mengkarakterisasi agen ancaman biologis untuk mempelajari stabilitas lingkungan sehingga pemerintah federal dan lembaga respons dapat menyiapkan model risiko untuk mempertahankan tanah air.

“Sangat penting untuk mengetahui bagaimana agen ancaman bertahan di permukaan, di udara, dalam berbagai tingkat suhu dan kelembaban,” kata Hough. Jawabannya akan membantu kita belajar bagaimana tetap aman.

“Penelitian ini penting untuk membantu kami lebih memahami potensi penularan penyakit di lingkungan yang berbeda,” kata Dr. Paul Dabisch, peneliti utama senior dan ketua Tim Aerobiologi di NBACC. “Namun, banyak faktor selain kelangsungan hidup virus di permukaan atau di partikel aerosol berpotensi memengaruhi penularan penyakit, seperti jumlah virus yang dikeluarkan saat bernapas, berbicara atau batuk, dan berapa banyak virus yang dibutuhkan untuk menginfeksi seseorang. Semua faktor ini perlu dinilai untuk menentukan risiko penularan penyakit selama aktivitas yang berbeda di lingkungan yang berbeda. “

Teknologi mutakhir memungkinkan para ilmuwan menciptakan kembali banyak lingkungan di laboratorium

Peneliti NBACC memulai studi lingkungan mereka pada Maret 2020, dengan fokus pada pengujian seberapa tahan virus corona terhadap sinar matahari, panas dan kelembapan dalam tetesan di permukaan, dan pada aerosol yang melayang di udara. Hasil dari penelitian tersebut dipublikasikan pada musim semi dan musim panas ini di Journal of Infectious Diseases dan mSphere® dari American Society for Microbiology.

“Semakin stabil agen ancaman biologis di udara, semakin jauh arah anginnya. Hal yang sama juga terjadi dalam krisis kesehatan masyarakat, karena berpotensi lebih banyak orang yang tertular, ”kata Hough. “Kami memiliki fasilitas unik di NBACC untuk melakukan studi stabilitas lingkungan pada virus corona, termasuk laboratorium tingkat-3 keamanan hayati dan ruang aerosol, yang dapat digunakan untuk mempelajari virus dengan aman di permukaan dan di aerosol.”

Tingkat keamanan hayati laboratorium ditentukan oleh bahaya yang terkait dengan bekerja dengan berbagai jenis penyakit menular. Laboratorium tingkat keamanan hayati 1 (BSL-1) diperuntukkan bagi organisme jinak, seperti galur non-patogen Escherichia coli, yang tidak membuat sakit manusia sehat. Di laboratorium BSL-2 hingga BSL-4, bahaya dan tindakan pencegahan meningkat. Untuk virus penyebab COVID-19, Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 atau SARS-CoV-2, para peneliti bekerja di laboratorium BSL-3.

Yang membuat NBACC unik adalah kemampuan khusus untuk mempelajari virus / mikroorganisme di lingkungan yang berbeda — ruang aerosol dengan lingkungan terkendali yang ditempatkan di dalam sistem penahanan khusus lainnya. Di dalam ruangan, peneliti NBACC dapat menghasilkan aerosol, mengontrol suhu dan kelembapan, menambahkan simulasi sinar matahari, semuanya mereplikasi lingkungan yang berbeda di AS pada waktu yang berbeda dalam setahun.

“Kami ingin memahami di mana virus ini paling stabil, sehingga kami dapat memfokuskan upaya untuk menangani lingkungan tempat virus paling mungkin ditularkan,” kata Hough. “Misalnya, ini akan membantu kami memberi tahu agen DHS lainnya tentang apa dan kapan mereka harus membersihkan, dan bagaimana kami dapat mengoperasikan pos pemeriksaan dan bea cukai di bandara dengan paling aman, sehingga penumpang dapat terbang dengan aman.”

Ilmuwan NBACC yang bekerja dengan ruang aerosol memiliki keahlian di bidang aerobiologi, seperti Dr. Dabisch dan Dr. Shanna Ratnesar-Shumate. Aerobiologi adalah studi tentang partikel yang secara pasif diangkut oleh udara, termasuk serbuk sari, spora (jamur, pakis, lumut), spora bakteri, serangga dan biji kecil, dan, tentu saja, virus.

“Kami mempelajari aerosol infeksius yang mengandung influenza, senjata biologi potensial seperti antraks dan yang terbaru SARS-CoV-2,” kata Ratnesar-Shumate.

Studi menunjukkan bahwa dari semua faktor lingkungan yang memengaruhi COVID-19, sinar matahari adalah kuncinya

Dalam studi yang baru-baru ini diterbitkan, para peneliti NBACC berfokus pada bagaimana kondisi lingkungan yang berbeda memengaruhi kelangsungan hidup virus menular di permukaan dan di udara.

Untuk melihat seberapa stabil SARS-CoV-2 di permukaan, mereka menggunakan tetesan air liur simulasi dan cairan pernapasan yang mengandung virus yang lebih besar. Tetesan seperti itu dapat terjadi jika seseorang bersin atau batuk dan dengan cepat jatuh ke tanah. Para peneliti menempatkan mereka pada kupon logam di dalam ruang aerosol dan mengamati berapa lama virus tetap menular saat terpapar sinar matahari simulasi. Sementara virus bertahan dalam waktu lama dalam kegelapan (mirip dengan kondisi dalam ruangan), di bawah sinar matahari, 90% virus mati dalam beberapa menit.

Untuk melihat seberapa stabil virus di aerosol, para peneliti menghasilkan aerosol yang meniru aerosol yang diproduksi oleh manusia saat bernapas, berbicara, atau batuk. Partikel-partikel ini tetap berada di udara untuk waktu yang lama dan dapat menempuh jarak yang signifikan.

“Jika orang duduk di sebuah ruangan dan berbicara, bernapas, tertawa, partikel aerosol itu hanya nongkrong dan terus menerus mengambang dan menumpuk, meningkatkan risiko infeksi. Begitu terhirup, aerosol bisa mencapai paru-paru, ”kata Ratnesar-Shumate.

Para peneliti menghasilkan aerosol dengan virus ke dalam ruangan pada tingkat kelembapan, suhu dan sinar matahari yang berbeda. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sinar matahari adalah faktor lingkungan terkuat yang menonaktifkan virus, membunuh sebagian besar virus dalam hitungan menit.

“Mengejutkan bahwa kelembapan tidak berperan dalam studi aerosol, karena kelembapan selalu berpengaruh pada kelangsungan hidup virus, khususnya virus influenza dan bahkan beberapa virus korona lainnya,” kata Ratnesar-Shumate. Semua faktor lingkungan dikalahkan oleh matahari.

Pelajaran yang dipetik dari wabah masa lalu membantu menginformasikan respons pandemi yang sedang berlangsung

NBACC didirikan pada tahun 2010 untuk mempertahankan negara dari ancaman biosekuriti, seperti serangan antraks tahun 2001. Selama epidemi Ebola Afrika Barat (2013-2016), S&T menyiapkan MQL yang membantu memfokuskan penelitian S&T pada pertanyaan yang hanya bisa dijawab oleh NBACC. Pengalaman ini menjadi model bagaimana menanggapi wabah di masa depan. S&T telah mengembangkan MQL untuk beberapa bioagen lain yang menjadi perhatian, seperti bakteri antraks dan virus korona Sindrom Pernafasan Timur Tengah, atau MERS-CoV. MQL ini mengidentifikasi kesenjangan pengetahuan yang sering kali mengarah pada upaya penelitian laboratorium. Sebagai contoh, NBACC mempelajari berapa lama virus influenza tetap menular di aerosol di bawah sinar matahari, yang memfasilitasi penelitian COVID-19 saat ini.

“Tanggapan kami terhadap pandemi COVID-19 mengharuskan kami untuk mengubah prioritas penelitian hampir dalam semalam, yang tidak mudah,” kata Dabisch. “Meskipun kami dapat memanfaatkan metode dan kemampuan yang ada, kebutuhan untuk dengan cepat mengalihkan fokus penelitian kami telah memberikan wawasan untuk membantu kami menyempurnakan dan menyederhanakan proses perencanaan dan alur kerja kami, yang diharapkan akan memungkinkan kami untuk merespons wabah di masa depan dengan lebih cepat jika terjadi. . ”

Pelajaran yang dipetik dari wabah masa lalu dan studi terbaru NBACC tersedia untuk membantu memandu pembuat keputusan federal, negara bagian, dan lokal saat mereka terus menerapkan dan melaksanakan rencana respons COVID-19 mereka. S&T berkomitmen untuk mempersenjatai pemangku kepentingan dengan data ilmiah dan sumber daya praktis — seperti dua alat kalkulator online (Peluruhan Permukaan dan Peluruhan Udara) —yang dapat mereka gunakan di garis depan.

Studi tambahan terkait NBACC COVID akan segera hadir

NBACC terus memfokuskan upaya ilmiahnya pada studi COVID-19. Selain bekerja dengan aerosol yang mengandung SARS-CoV-2, para ilmuwan NBACC juga mempelajari metode dekontaminasi, menguji seberapa efektif bahan kimia yang berbeda (misalnya, asam perasetat, pemutih, pembersih tangan, tisu disinfektan) untuk area dalam ruangan dan permukaan yang sangat tersentuh. Para ilmuwan juga bekerja untuk meningkatkan perkiraan berapa banyak virus yang mungkin perlu dihirup seseorang sebelum mereka sakit. Studi ini akan menghasilkan data penting yang memungkinkan pengambilan keputusan yang tepat yang dapat mengurangi penyebaran penyakit saat kita memasuki bulan-bulan yang lebih dingin dalam setahun yang bertepatan dengan musim flu. Sebagian besar studi ini akan berlanjut hingga musim gugur dan memasuki musim dingin.

“Di NBACC, kami memfokuskan upaya kami pada pertanyaan penelitian yang secara unik dapat kami jawab,” kata Hough. “Di tengah krisis, Anda tidak ingin mengembangkan teknologi baru atau menerapkan pendekatan baru. Kami fokus pada keahlian kami. ”


Diposting Oleh : https://singaporeprize.co/

About the author