Forskare vid LTH har filmat hostningar genom olika munskydd med extremt hög tidsupplösning – 8 000 bilder per sekund – och hög känslighet med hjälp av laser. Detta har gjort det möjligt att räkna antalet droppar samt mäta deras hastighet med stor noggrannhet. De preliminära resultaten visar att bara 15% av dropparna passerar ett billigt munskydd. Dessa droppar var vanligtvis så små att de kan ses som aerosoler.
I nuläget är forskarna inte överens om i vilken utsträckning det är droppar, eller mycket mindre aerosoler, som är ansvariga för smittspridningen av SARS-CoV-2. Frågan kompliceras av att droppar som kommer från en hostning eller tal snabbt övergår till aerosoler, i takt med att vattnet i saliven avdunstar.
Extremt detaljerad bild av hostning
Det saknas fortfarande mycket kunskap kring hur dessa luftburna aerosoler – innehållande viruspartiklar – beter sig och hur de eventuellt smittar. Dessutom är antalet viruspartiklar som finns inkapslade i hostade droppar samt antalet viruspartiklar som behövs för att starta en infektion två viktiga frågor som behöver besvaras.
– Vårt bidrag har varit att extremt detaljerat studera enskilda hostningar. En intressant upptäckt var att antalet genererade droppar varierade betydligt mellan olika människor. Detta ger en potentiell förklaring till varför vissa smittade människor är ”superspridare” och andra inte, säger Edouard Berrocal, universitetslektor vid avdelningen för Förbränningsfysik vid LTH.
Högre mätkänslighet
Forskargruppen studerar vanligtvis insprutningssystem som används för injektion av flytande bränsle i motorer. De utvecklar och arbetar därför med toppmoderna laseravbildningstekniker som används för att mäta dropparnas storlek, hastighet och koncentration i 2D eller 3D.
– Andra studier har visat att munskydd blockerar 90-95% av dropparna i en hostning, men vi tror att vårt resultat kan skilja sig något åt eftersom vår mätkänslighet var högre. Att mäta antalet droppar skiljer sig också från att mäta den totala mängden vätska, säger Adrian Roth, doktorand som utvecklat bildanalysalgoritmen för att räkna droppar.
Avdunstning påverkar
En faktor som inte beaktas i studien är att effektiviteten hos ett munskydd av engångstyp kan variera från typ till typ och antas minska efter att ha använts en tid, eftersom den blir fuktig. En annan viktig parameter relaterad till varför viruset sprider sig bättre på vintern kan kopplas till dropparnas avdunstningshastighet och deras exponering för uv-ljus.
– Beroende på temperatur och luftfuktighet avdunstar droppar i olika takt. Detta kan påverka hur dropparna, och därmed viruset, sprids. Dessutom vet vi inte hur många viruspartiklar som kan finnas i varje droppe, säger David Frantz, doktorand som bidragit till utformningen av experimentet.
– Det finns fortfarande mycket vi behöver förstå om hur detta virus sprider sig. Vårt nästa steg blir att uppskatta storleken på utandade och hostade droppar, deras positioner i 3D och deras initiala hastigheter. Sådana detaljerade experimentdata är nödvändiga för att simulera sannolikheten för att dropparna eller aerosolerna kommer i kontakt med andra människor i olika situationer, säger Edouard Berrocal.
Forskningen är ännu opublicerad.
Se mer från experimenten i denna video
Källa: Lunds universitet
