[論文レビュー] Fomite transmission and disinfection strategies for SARS-CoV-2 and related viruses

Nuria Devesa Castaño, Seth C. Cordts+6 more|arXiv (Cornell University)|May 23, 2020

Infection Control and VentilationMedicine参考文献 197被引用数 17

ひとこと要約

本レビューは、SARS-CoV-2および関連ウイルスのオキシトープ伝播に関する現在の知識を統合し、表面におけるウイルスの付着、移行、不活化の物理化学的メカニズムに焦点を当てる。消毒戦略の評価、重要な知識の空白の同定、感染リスク低減のための効果的な表面衛生介入のフレームワークの提供を目的とする。

ABSTRACT

Contaminated objects or surfaces, referred to as fomites, play a critical role in the spread of viruses, including SARS-CoV-2, the virus responsible for the COVID-19 pandemic. The long persistence of viruses (hours to days) on surfaces calls for an urgent need for surface disinfection strategies to intercept virus transmission and the spread of the disease. Elucidating the physicochemical processes and surface science underlying the adsorption and transfer of virus between surfaces, as well as their inactivation, are important in understanding how the disease is transmitted, and in developing effective interception strategies. This review aims to summarize the current knowledge and underlying physicochemical processes of virus transmission, in particular via fomites, and common disinfection approaches. Gaps in knowledge and needs for further research are also identified. The review focuses on SARS-CoV-2, but will supplement the discussions with related viruses.

研究の動機と目的

• オキシトープがSARS-CoV-2および関連ウイルスの環境的伝播に果たす役割を理解すること。
• 表面間のウイルス付着、安定性、移行を支配する物理化学的プロセスを分析すること。
• SARS-CoV-2をオキシトープ上で不活化するための一般的な消毒戦略の有効性を評価すること。
• 今後の研究に向けた表面ウイルス学および消毒科学分野における重要な知識の空白を同定すること。
• ウイルス流行期における表面消毒プロトコルの最適化のための科学的フレームワークを提供すること。

提案手法

• 異なる環境条件下でのさまざまな表面におけるウイルスの持続性に関する既存の実験的研究の系統的レビュー。
• ウイルスの付着および剥離に影響する表面エネルギー、ゼータ電位、疎水性などの表面科学原則の分析。
• アルコール（例：60–70％エタノール）、四級アンモニウム化合物などの化学的消毒剤および紫外線（UV）光などの物理的方法を用いた消毒メカニズムの評価。
• in vitro研究からのデータを用いて、SARS-CoV-2および関連コロナウイルスの不活化キネティクスを比較。
• ウイルス学的、物理化学的、工学的データの統合によるオキシトープ経由の感染リスクをモデル化。
• 消毒頻度および接触時間の影響を評価するための定量的モデルの使用。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 SARS-CoV-2は、通常の環境条件下で、さまざまな種類の表面にどの程度の期間、感染性を保つことができるか？
• RQ2 汚染された表面から手や粘膜表面へのSARS-CoV-2の付着および移行を支配する物理化学的要因は何か？
• RQ3 一般的な消毒剤は、オキシトープ上のSARS-CoV-2をどの程度効果的に不活化できるか。また、その有効性に影響を与える重要なパラメータは何か？
• RQ4 温度、湿度、表面素材などの環境要因は、ウイルスの安定性および感染リスクにどのように影響するか？
• RQ5 オキシトープ伝播および消毒分野における、さらなる実験的およびモデル研究が求められる主要な知識の空白は何か？

主な発見

• SARS-CoV-2は、制御された実験室条件下でステンレス鋼やプラスチックなどの非多孔質表面に最大72時間、感染性を保つことができる。
• 表面から手や他の表面へのウイルス移行効率は、表面エネルギー、疎水性、接触時間の影響を顕著に受ける。
• アルコールを主成分とする消毒剤（例：60–70％エタノール）は、数秒でSARS-CoV-2を急速に不活化し、ウイルス滴度を99.9％以上減少させる。
• 四級アンモニウム化合物は中程度の有効性を示すが、接触時間が長く必要であり、有機物や高湿度条件下では効果が劣る。
• UV-C光（254 nm）の照射は、数分で表面に存在するSARS-CoV-2を不活化できるが、照射強度、露出時間、影の効果に依存する。
• 本レビューでは、オキシトープ伝播および消毒効果の測定に標準化されたプロトコルの欠如を指摘し、統一されたテスト手法の開発が急務であると強調している。