[논문 리뷰] Fomite transmission and disinfection strategies for SARS-CoV-2 and related viruses

Nuria Devesa Castaño, Seth C. Cordts외 6명|arXiv (Cornell University)|2020. 05. 23.

Infection Control and VentilationMedicine참고 문헌 197인용 수 17

한 줄 요약

이 리뷰는 SARS-CoV-2 및 관련 바이러스의 물체 전파에 관한 현재의 지식을 종합하며, 표면에서 바이러스의 부착, 이동 및 비활성화를 규정하는 물리화학적 메커니즘을 강조한다. 소독 전략을 평가하고 핵심 지식 격차를 규명하며, 전파 위험을 줄이기 위한 효과적인 표면 위생 조치 개발을 위한 프레임워크를 제시한다.

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.

연구 동기 및 목표

• SARS-CoV-2 및 관련 바이러스의 환경적 전파에서 물체의 역할을 이해하기 위해.
• 표면 간 바이러스 부착, 안정성 및 이동을 규정하는 물리화학적 과정을 분석하기 위해.
• SARS-CoV-2를 물체 표면에서 비활성화하는 데 있어 일반적인 소독 전략의 효능을 평가하기 위해.
• 향후 연구를 위한 표면 바이러스학 및 소독 과학 분야의 핵심 지식 격차를 규명하기 위해.
• 바이러스 유행 기간 동안 표면 소독 프로토콜을 최적화하기 위한 과학 기반 프레임워크를 제공하기 위해.

제안 방법

• 다양한 환경 조건 하에서 다양한 표면에서 바이러스 지속성에 관한 기존 실험 연구의 체계적 리뷰.
• 바이러스 부착 및 탈착에 영향을 주는 표면 에너지, 제타 포텐셜, 수소화성 등의 표면 과학 원리를 분석하기 위해.
• 알코올, 4급 암모늄 화합물 등의 화학 제제와 자외선 조사 등의 물리적 방법을 사용한 소독 메커니즘 평가.
• in vitro 연구 자료를 바탕으로 SARS-CoV-2 및 관련 코로나바이러스 간 비활성화 동역학 비교.
• 바이러스학적, 물리화학적, 공학적 자료를 통합하여 물체를 통한 전파 위험 모델링.
• 소독 빈도와 접촉 시간이 전파 감소에 미치는 영향을 평가하기 위해 정량적 모델 사용.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 일반적인 환경 조건 하에서 SARS-CoV-2는 다양한 종류의 표면에서 얼마나 오랫동안 전염성을 유지할 수 있는가?
• RQ2 오염된 표면에서 손이나 점막 표면으로 SARS-CoV-2가 부착되고 이동하는 데 영향을 주는 물리화학적 요인은 무엇인가?
• RQ3 일반적인 소독제는 SARS-CoV-2를 표면에서 얼마나 효과적으로 비활성화하는가, 그리고 그 효능에 영향을 주는 핵심 매개변수는 무엇인가?
• RQ4 온도, 습도, 표면 재질 등의 환경 요인이 바이러스 안정성과 전파 위험에 어떻게 영향을 주는가?
• RQ5 추가적인 실험 및 모델링 연구가 필요로 하는 물체 전파 및 소독 분야의 핵심 지식 격차는 무엇인가?

주요 결과

• SARS-CoV-2는 제어된 실험실 조건 하에서 스테인리스강 및 플라스틱과 같은 비다공성 표면에서 최대 72시간 동안 생존 가능하다.
• 표면에서 손이나 다른 표면으로의 바이러스 이동 효율은 표면 에너지, 수소화성 및 접촉 시간에 의해 크게 영향을 받는다.
• 알코올 기반 소독제(예: 60–70% 에탄올)는 SARS-CoV-2를 수초 내로 빠르게 비활성화하며, 바이러스 농도의 >99.9% 감소를 달성한다.
• 4급 암모늄 화합물은 중간 수준의 효능을 보이지만 더 긴 접촉 시간이 필요하고 유기물 오염 또는 고습도에서는 효능이 떨어진다.
• UV-C 조사(254 nm)는 표면에서 SARS-CoV-2를 수분 내로 비활성화할 수 있지만, 강도, 노출 시간 및 그림자 효과에 따라 효능이 달라진다.
• 이 리뷰는 물체 전파 및 소독 효능 측정을 위한 표준화된 프로토콜의 부재를 지적하며, 통합된 시험 방법의 필요성을 강조한다.