காற்றில் பரவும் வைரஸ்களுக்கு எதிராக அமிலங்கள் உதவுகின்றன — அறிவியல் நாளிதழ்

SARS-CoV-2, இன்ஃப்ளூயன்ஸா வைரஸ் மற்றும் பிற வைரஸ்கள், முக்கியமாக ஏரோசோல்களில் ஹிட்ச்ஹைக்கிங் செய்வதன் மூலம் நபருக்கு நபர் பயணிக்கின்றன. இவை, இருமல், தும்மல் அல்லது வெறுமனே மூச்சை வெளியேற்றும் போது பாதிக்கப்பட்ட நபர் வெளியேற்றும் காற்றில் இடைநிறுத்தப்பட்ட திரவத்தைக் கொண்ட நன்றாக சிதறிய துகள்கள், மேலும் யாரோ ஒருவர் உள்ளிழுக்க முடியும்.

அதனால்தான் அறைகளை திறம்பட காற்றோட்டம் செய்வது மற்றும் உட்புறக் காற்றை வடிகட்டுவது பொதுவாக முக்கியமாகக் கருதப்படுகிறது: வீடுகள், அலுவலகங்கள் மற்றும் பொதுப் போக்குவரத்து வாகனங்களில் ஏரோசல் துகள்களின் செறிவுகளைக் குறைப்பது தொற்று அபாயத்தைக் குறைக்கும்.

இடைநிறுத்தப்பட்ட துகள்கள் எவ்வாறு அமிலமாக மாறும்?

ஏரோசோல்களில் உள்ள வைரஸ்கள் எவ்வளவு காலம் தொற்றுநோயாக இருக்கும் என்பது தெளிவாகத் தெரியவில்லை. சில ஆய்வுகள் காற்றின் ஈரப்பதம் மற்றும் வெப்பநிலை வைரஸ் நிலைத்திருப்பதில் பங்கு வகிக்கலாம் என்று கூறுகின்றன. இதுவரை குறைத்து மதிப்பிடப்பட்ட ஒரு காரணி, வெளியேற்றப்பட்ட ஏரோசோல்களின் இரசாயன கலவை, குறிப்பாக அதன் அமிலத்தன்மை மற்றும் உட்புற காற்றுடனான அதன் தொடர்பு. இன்ஃப்ளூயன்ஸா A வைரஸ் போன்ற பல வைரஸ்கள் அமில உணர்திறன் கொண்டவை; வெளியேற்றப்படும் ஏரோசல் துகள்கள் ஆவியாகும் அமிலங்கள் மற்றும் பிற காற்றில் உள்ள பொருட்களை உறிஞ்சும், அவற்றில் அசிட்டிக் அமிலம், நைட்ரிக் அமிலம் அல்லது அம்மோனியா ஆகியவை உட்புறக் காற்றில் இருந்து, துகள்களின் அமிலத்தன்மை (pH) அளவை பாதிக்கிறது.

சுவாசத்திற்குப் பிறகு ஏரோசோல்களின் அமிலமயமாக்கல் அவை சுமக்கும் வைரஸ் சுமையின் மீது ஏற்படுத்தும் தாக்கம் குறித்து இதுவரை எந்த ஆராய்ச்சியும் நடத்தப்படவில்லை. இப்போது ETH சூரிச், EPFL மற்றும் சூரிச் பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த ஆராய்ச்சியாளர்கள் குழு அதை சரியாக ஆராய்ந்துள்ளது.

ஒரு புதிய ஆய்வில், வெவ்வேறு சுற்றுச்சூழல் நிலைமைகளின் கீழ் சுவாசித்த பிறகு வினாடிகள் மற்றும் மணிநேரங்களில் ஏரோசல் துகள்களின் pH எவ்வாறு மாறுகிறது என்பதை அவை முதன்முறையாகக் காட்டுகின்றன. மேலும், இது துகள்களில் உள்ள வைரஸ்களை எவ்வாறு பாதிக்கிறது என்பதைக் காட்டுகின்றன. சுற்றுச்சூழல் அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்பம் என்ற இதழில் இந்த ஆய்வு வெளியிடப்பட்டுள்ளது.

வெளியேற்றப்படும் சிறிய ஏரோசல் துகள்கள் விரைவாக அமிலமாகின்றன

ஆராய்ச்சியாளர்களின் கூற்றுப்படி, வெளியேற்றப்பட்ட ஏரோசோல்கள் மிக விரைவாக அமிலமாக்குகின்றன, சிலர் எதிர்பார்ப்பதை விட வேகமாக. அவர்கள் இதை எவ்வளவு வேகமாகச் செய்கிறார்கள் என்பது சுற்றுப்புற காற்றில் உள்ள அமில மூலக்கூறுகளின் செறிவு மற்றும் ஏரோசல் துகள்களின் அளவைப் பொறுத்தது. குழு ஆய்வுக்காக குறிப்பாக தொகுக்கப்பட்ட நாசி சளி மற்றும் நுரையீரல் திரவத்தின் சிறிய துளிகளை – சில மைக்ரோமீட்டர்கள் முழுவதும் ஆய்வு செய்தது. வழக்கமான உட்புற காற்றில், இந்த நீர்த்துளிகள் pH 4 ஐ அடைய சுமார் 100 வினாடிகள் ஆகும், இது ஆரஞ்சு சாற்றின் அமிலத்தன்மைக்கு சமமானதாகும்.

pH மதிப்பு என்பது அமிலத்தன்மையின் அளவீடு ஆகும்: ஒரு நடுநிலைக் கரைசல் pH 7 ஐக் கொண்டுள்ளது; அமிலக் கரைசல்களின் pH 7 க்கும் குறைவாக உள்ளது; அடிப்படை தீர்வுகள் 7 ஐ விட அதிகமாக உள்ளது.

ஏரோசோல்களின் அமிலமயமாக்கல் பெரும்பாலும் வெளிப்புறக் காற்றில் இருந்து நுழையும் நைட்ரிக் அமிலத்தால் ஏற்படுகிறது என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் வாதிடுகின்றனர். திறந்த ஜன்னல்கள் வழியாக அல்லது காற்றோட்டம் அமைப்புகள் வெளியில் இருந்து காற்றை இழுக்கும் போது இது உட்புற இடைவெளிகளுக்குள் நுழைகிறது. நைட்ரஜன் ஆக்சைடுகளின் (NOx) இரசாயன மாற்றத்தால் நைட்ரிக் அமிலம் உருவாகிறது, அவை முக்கியமாக டீசல் என்ஜின்கள் மற்றும் உள்நாட்டு உலைகளின் வெளியேற்ற வாயுக்களுடன் எரிப்பு செயல்முறைகளின் விளைவாக சுற்றுச்சூழலுக்கு வெளியிடப்படுகின்றன. அதன்படி, நகரங்கள் மற்றும் பெருநகரங்களில் நைட்ரஜன் ஆக்சைடு மற்றும் நைட்ரிக் அமிலத்தின் நிரந்தர விநியோகம் உள்ளது.

நைட்ரிக் அமிலம் மேற்பரப்புகள், தளபாடங்கள், ஆடைகள் மற்றும் தோலுடன் விரைவாக ஒட்டிக்கொள்கிறது – ஆனால் சிறிய வெளியேற்றப்பட்ட ஏரோசல் துகள்களாலும் எடுத்துக் கொள்ளப்படுகிறது. இது அவற்றின் அமிலத்தன்மையை அதிகரிக்கிறது மற்றும் அவற்றின் pH ஐ குறைக்கிறது.

வைரஸ் செயலிழக்க ஏரோசல் pH முக்கியமானது

வெளியேற்றப்படும் சளித் துகள்களில் சிக்கியுள்ள வைரஸ்கள் எவ்வளவு விரைவாக செயலிழக்கப்படுகின்றன என்பதில் அமில சூழல் தீர்க்கமான தாக்கத்தை ஏற்படுத்தும் என்று ஆராய்ச்சி குழு மேலும் காட்டுகிறது. இரண்டு வகையான வைரஸ்களும் வெவ்வேறு அமில உணர்திறனைக் கொண்டிருப்பதாகக் கண்டறியப்பட்டது: SARS-CoV-2 அமில-எதிர்ப்பு திறன் கொண்டது, முதலில் நிபுணர்கள் அவற்றின் அளவீடுகளை நம்பவில்லை. கொரோனா வைரஸை செயலிழக்கச் செய்ய, 2-க்கும் குறைவான pH ஐ எடுத்தது, அதாவது நீர்த்த எலுமிச்சை சாறு போன்ற மிகவும் அமில நிலைகள். வழக்கமான உட்புற காற்றில் இத்தகைய நிலைமைகளை அடைய முடியாது.

மறுபுறம், இன்ஃப்ளூயன்ஸா A வைரஸ்கள் pH 4 அமில நிலைகளில் ஒரு நிமிடத்திற்குப் பிறகு செயலிழக்கச் செய்யப்படுகின்றன. புதிதாக வெளியேற்றப்படும் சளித் துகள்கள் வழக்கமான உட்புறச் சூழலில் இரண்டு நிமிடங்களுக்குள் இந்த நிலையை அடைகின்றன. pH 4 அல்லது அதற்கும் குறைவான காய்ச்சல் வைரஸ்களை செயலிழக்கச் செய்யும் நேரத்துடன் ஏரோசோலை அமிலமாக்க எடுக்கும் நேரத்தைச் சேர்த்தால், 99 சதவீத இன்ஃப்ளூயன்ஸா A வைரஸ்கள் ஏறக்குறைய மூன்று நிமிடங்களுக்குப் பிறகு ஏரோசோலில் செயலிழக்கச் செய்யும் என்பது விரைவில் தெளிவாகிறது. இந்த குறுகிய காலம் ஆராய்ச்சியாளர்களை ஆச்சரியப்படுத்தியது.

SARS-CoV-2 ஒரு வித்தியாசமான கதை: வழக்கமான உட்புற இடைவெளிகளில் ஏரோசல் pH 3.5 க்கும் குறைவாக இருப்பதால், 99 சதவீத கொரோனா வைரஸ்கள் செயலிழக்க நாட்கள் ஆகும்.

நன்கு காற்றோட்டமான அறைகளில், ஏரோசோல்களில் இன்ஃப்ளூயன்ஸா A வைரஸ்களை செயலிழக்கச் செய்வது திறமையாக வேலை செய்கிறது, மேலும் SARS-CoV-2 இன் அச்சுறுத்தலையும் குறைக்கலாம் என்று ஆய்வு காட்டுகிறது. இருப்பினும், மோசமான காற்றோட்டமான அறைகளில், ஏரோசோல்கள் செயலில் உள்ள வைரஸ்களைக் கொண்டிருக்கும் ஆபத்து, புதிய காற்றின் வலுவான சப்ளை கொண்ட அறைகளை விட 100 மடங்கு அதிகமாகும்.

உட்புற அறைகள் அடிக்கடி மற்றும் நன்றாக காற்றோட்டமாக இருக்க வேண்டும் என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் அறிவுறுத்துகிறார்கள், இதனால் வைரஸ்கள் நிறைந்த உட்புற காற்று மற்றும் அம்மோனியா போன்ற அடிப்படை பொருட்கள் வெளியில் கொண்டு செல்லப்படுகின்றன மற்றும் உட்புற நடவடிக்கைகளில் இருந்து வெளியேறும், அதே நேரத்தில் வெளிப்புற காற்றின் அமில கூறுகள் உள்ளே நுழையும். போதுமான அளவு அறைகள்.

வடிகட்டுதல் காற்றில் இருந்து அமிலங்களை நீக்குகிறது

காற்று வடிகட்டிகள் கொண்ட சாதாரண ஏர் கண்டிஷனிங் அமைப்புகள் கூட ஆவியாகும் அமிலங்களைக் குறைக்க வழிவகுக்கும். “ஆக்டிவேட்டட் கார்பன் ஃபில்டர்கள் உள்ள அருங்காட்சியகங்கள், நூலகங்கள் அல்லது மருத்துவமனைகளில் அமிலத்தை அகற்றுவது இன்னும் அதிகமாக இருக்கும். இது போன்ற பொதுக் கட்டிடங்களில், வடிகட்டப்படாத வெளிப்புறக் காற்றுடன் வழங்கப்படும் கட்டிடங்களுடன் ஒப்பிடும்போது காய்ச்சல் பரவும் அபாயம் கணிசமாக அதிகரிக்கும்” என்று குழு கட்டுரையில் எழுதுகிறது.

இதற்கு பதிலளிக்கும் விதமாக, வடிகட்டப்பட்ட காற்றில் நைட்ரிக் அமிலம் போன்ற சிறிய அளவிலான ஆவியாகும் அமிலங்களைச் சேர்ப்பது மற்றும் ஏரோசோல்களின் அமிலமயமாக்கலை விரைவுபடுத்தும் முயற்சியில் அம்மோனியா போன்ற அடிப்படைப் பொருட்களை அகற்றுவது போன்றவற்றை ஆராய்ச்சி குழு கற்பனை செய்யலாம். ஆய்வின்படி, நைட்ரிக் அமிலத்தின் செறிவு சுமார் 50 பிபிபி அளவில் (ஒரு பில்லியன் காற்றின் பாகங்கள், பணியிடத்தில் 8 மணி நேர சட்ட வரம்பில் 1/40 பங்கு) COVID-19 நோய்த்தொற்றின் அபாயத்தை ஆயிரம் மடங்கு குறைக்கும்.

ஆரோக்கியமான உட்புற காலநிலைக்கு ஒரு நீண்ட பாதை

இருப்பினும், அத்தகைய நடவடிக்கை மிகவும் சர்ச்சைக்குரியதாக இருக்கும் என்பதை ஆராய்ச்சியாளர்கள் அறிந்திருக்கிறார்கள், ஏனெனில் அத்தகைய அமில அளவுகள் என்ன விளைவுகளை ஏற்படுத்தக்கூடும் என்பது தெளிவாகத் தெரியவில்லை. கலைப் படைப்புகள் மற்றும் புத்தகங்கள் சேதமடைவதைத் தடுக்க அருங்காட்சியகங்கள் அல்லது நூலகங்கள் காற்றை மிகவும் முழுமையாக வடிகட்டுகின்றன. அமிலங்கள் சேர்ப்பது பொருட்கள் அல்லது வழித்தடங்களை சேதப்படுத்தக்கூடும் என்பதால், சிவில் இன்ஜினியர்களும் மகிழ்ச்சியை விட குறைவாகவே இருப்பார்கள். மக்கள் மற்றும் கட்டமைப்புகளுக்கு ஏற்படும் அபாயங்களை மதிப்பிடுவதற்கு நீண்ட கால ஆய்வுகள் தேவை என்பதை ஆய்வில் ஈடுபட்டுள்ள ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒப்புக்கொள்கிறார்கள். எனவே, ஏரோசல் துகள்களில் வைரஸ்களை திறம்பட செயலிழக்கச் செய்ய ஆவியாகும் அமிலங்களைப் பயன்படுத்துவது வைரஸ் கட்டுப்பாட்டு நடவடிக்கையாக எளிதில் நிறுவப்படாமல் போகலாம், அதே நேரத்தில் அம்மோனியாவை அகற்றுவது — மக்களால் உடனடியாக உமிழப்படும் ஒரு கலவை மற்றும் pH ஐ உயர்த்துவதால் வைரஸ்களை உறுதிப்படுத்தும் ஒரு பொருள் — சர்ச்சைக்குரியதாக இருக்கக்கூடாது.

வெற்றிகரமான ஒத்துழைப்பு

தற்போதைய ஆய்வு ETH சூரிச், EPFL மற்றும் சூரிச் பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்களுக்கு இடையேயான ஒரு இடைநிலை ஒத்துழைப்பின் விளைவாகும். பல வருட தயாரிப்புக்குப் பிறகு, இந்த வேலை 2019 இல் காய்ச்சல்-மட்டும் திட்டமாகத் தொடங்கியது. COVID-19 தொற்றுநோயின் வெளிச்சத்தில், புதிய கொரோனா வைரஸைச் சேர்க்க ஆராய்ச்சியாளர்கள் நோக்கத்தை விரிவுபடுத்தினர்.

இந்த இரண்டு வைரஸ்களும் அமில சூழல்களுக்கு எவ்வாறு பிரதிபலிக்கின்றன என்பதை சூரிச் பல்கலைக்கழக மருத்துவ வைராலஜி நிறுவனத்தில் சில்க் ஸ்டெர்ட்ஸ் தலைமையிலான குழுவில் உள்ள ஆராய்ச்சியாளர்கள், EPFL இல் உள்ள சுற்றுச்சூழல் வேதியியல் ஆய்வகத்தின் சக ஊழியர்களுடன் சேர்ந்து ஆய்வு செய்தனர். இந்த SNSF சினெர்ஜியா திட்டம். செயற்கையாக உருவாக்கப்பட்ட நுரையீரல் திரவம் மற்றும் நாசி அல்லது நுரையீரல் சளி ஆகியவற்றில் வெவ்வேறு அமில நிலைகளுக்கு காய்ச்சல் ஏ மற்றும் கொரோனா வைரஸ்களின் உணர்திறனை அவர்கள் சோதித்தனர், விஞ்ஞானிகள் முன்பு சிறப்பாக வளர்க்கப்பட்ட சளி செல் கலாச்சாரங்களிலிருந்து அறுவடை செய்தனர்.

தாமஸ் பீட்டர் மற்றும் உல்ரிச் க்ரீகர் தலைமையிலான ETH சூரிச்சில் உள்ள வளிமண்டல வேதியியல் குழுவின் ஆராய்ச்சியாளர்கள், எலக்ட்ரோடைனமிக் துகள் பொறியைப் பயன்படுத்தி சளி ஏரோசோல்களின் நடத்தையை ஆராய்ந்தனர். இந்தக் கருவியின் மூலம் ஆராய்ச்சியாளர்கள் தனிப்பட்ட இடைநிறுத்தப்பட்ட துகள்களை நாட்கள் அல்லது வாரங்களுக்கு “பிடித்து” மேற்பரப்புடன் தொடர்பு கொள்ளாமல் ஆய்வு செய்யலாம், எடுத்துக்காட்டாக, ஈரப்பதத்தில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் அவற்றை எவ்வாறு பாதிக்கின்றன என்பதைப் பார்க்க.

மாதிரி உருவகப்படுத்துதல்களைச் செய்வதற்கு பீட்டர் குழுவும் பொறுப்பாக இருந்தது. இந்த மாடலிங் அடிப்படையிலான அணுகுமுறை ஒட்டுமொத்த ஆய்வில் ஒரு பலவீனமாக நிரூபிக்கப்படலாம்; காற்றில் பரவும் வைரஸ்கள் உண்மையில் அமில ஏரோசோல்களில் எவ்வாறு செயல்படுகின்றன என்பது மேலும் சோதனைகளில் பார்க்க வேண்டிய ஒன்று. இவற்றைக் கருத்தில் கொண்டு, EPFL இல் உள்ள அதானசியோஸ் நேனெஸ் தலைமையிலான ஆராய்ச்சியாளர்கள், அமிலத்தன்மை வைரஸ் செயல்பாட்டின் முக்கியமான மாடுலேட்டராக இருக்கலாம் என்று ஆரம்பத்தில் முன்மொழிந்தனர், சோதனை நுட்பங்கள் மற்றும் மாதிரியாக்க அணுகுமுறைகளை உருவாக்கியுள்ளனர், இது கடுமையான உயிரியல் பாதுகாப்பு நிலைமைகளின் கீழ் எதிர்கால பரிசோதனைகளை மேற்கொள்ள அனுமதிக்கும். உட்புற காற்றின் வெவ்வேறு கலவைகள்.

Source link

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *