二氧化碳和pH值对静置唾液液滴中流感病毒的影响

呼气时,载有病毒的呼吸道飞沫会经历环境条件的快速变化,这些变化会导致化学和物理性质的改变,进而影响病毒的感染力。我们通过调整静置唾液飞沫周围气态二氧化碳(CO2)的浓度来改变其化学性质,并评估这些变化在相对湿度为30%、50%和80%时对甲型流感病毒感染力的影响。对于暴露于低CO2环境(N2中CO2浓度<0.005%)与高CO2环境(N2中CO2浓度4.3-5%)的病毒,除80%相对湿度条件下外,灭活差异较小。在80%相对湿度时,低CO2环境下的病毒衰减程度更低(即保持更高感染力)。差异在2小时时超过1个对数单位。相比之下,常温空气(CO2浓度0.04%)中的病毒灭活程度随条件变化而波动,有时高于高CO2和低CO2环境下的观察值,有时则低于该值。综上所述,这些结果表明病毒灭活的驱动因素随相对湿度(RH)变化。我们采用金纳米探针结合表面增强拉曼光谱法测量液滴pH值,发现80% RH条件下,低二氧化碳浓度时pH升高约1个单位,高二氧化碳浓度时则降低约1个单位。该结果与化学平衡模型预测一致,表明碳酸盐和磷酸盐缓冲作用均至关重要。在30%和55% RH条件下,pH变化较小或无显着差异。在低至中等RH范围内,液滴水分快速蒸发导致的黏度增加可能限制了pH变化。经测量的pH变化似乎不足以在任何测试条件下驱动病毒灭活。这一发现表明,pH值可能不会影响通过媒介物传播的流感病毒。