AEROVIR

Aerosolkammerstudien zur Charakterisierung der SARS-CoV-2-Übertragung durch Aerosol-Partikel (AEROVIR)

Projektlaufzeit: März 2022 bis März 2023

Förderung: Fokus-Förderung „COVID19: Aerosolpartikel und ihre Ausbreitung“ der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG)

Eine der wichtigsten Herausforderungen der aktuellen COVID-19-Pandemie ist es, die Übertragung von SARS-CoV-2 durch Aerosolpartikel zu verstehen, die offenbar die Ausbreitung durch infizierte Personen zu bestimmen scheint [1-4]. Jüngste Laborstudien haben gezeigt, dass SARS-CoV-2 in Aerosolpartikeln während mehrstündiger Laborexperimente lebensfähig blieb [5].

In Feldversuchen konnte nachgewiesen werden, dass Covid-19-Patienten Aerosolpartikel produzieren, die lebensfähigen SARS-CoV-2 enthalten, die als Quelle für die Übertragung des Virus dienen [6-8].

Daher zielt das AEROVIR-Projekt auf ein besseres Verständnis der Übertragung von SARS-CoV-2 durch Aerosolpartikel ab, indem das zeitliche physikalisch-chemische und virologische Verhalten von virusbeladenen Aerosolpartikeln in Aerosolkammerexperimenten unter Variation der Versuchsbedingungen untersucht wird, was zur Identifizierung der wichtigsten Einflussfaktoren auf die Virusübertragung durch Aerosolpartikel mit den verursachten gesundheitlichen Auswirkungen führt. Zur detaillierten und quantitativen Aufklärung der Parameterabhängigkeiten der Virus-Halbwertszeit sind Experimente in der Kammer der Abteilung Atmosphärenchemie (ACD-C) am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung, Leipzig, geplant, in denen der Einfluss folgender Parameter untersucht wird: Temperatur (278 K≤T≤328 K), relative Luftfeuchtigkeit (RH) und Flüssigwassergehalt des Aerosols (~0≤RH≤0. 85), die Zusammensetzung der Aerosolpartikel (Ionen, organische Matrix, Lipide, Kohlenhydrate, Peptide) und die Aerosolpartikelgröße (150 nm≤Dp≤3.500 nm). Die Experimente werden in trilateraler Zusammenarbeit mit dem Department für Isotopen-Biogeochemie des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung, Leipzig, und dem Institut für Virologie des Universitätsklinikums Leipzig durchgeführt. Das Konsortium verfügt über umfangreiche Erfahrungen in der Analyse unterschiedlich zusammengesetzter luftgetragener Partikel unter wechselnden Umweltbedingungen, der Visualisierung und dem Nachweis von Viruspartikeln und chemischen Verbindungen.

Das Projekt wird einen umfassenden Datensatz zur Lebensdauer und Infektiosität von virusbeladenen Aerosolpartikeln in Abhängigkeit von den oben genannten Parametern liefern. Die experimentell ermittelten Daten können als Eingangsparameter für die künftige Modellierung der aerosolpartikelbedingten räumlichen Ausbreitung der Viren verwendet werden, was ein verbessertes Management der gegenwärtigen und möglicherweise auch bevorstehenden künftigen Pandemien ermöglicht.

[1] M.A. Kohanski, et al., Int. Forum Allergy Rh. (2020), 10, 1173. [2] S. Tang, et al., Environ. Int. (2020), 144, 106039. [3] Robert Koch Institut, Epidemiologischer Steckbrief zu SARS-CoV-2 und COVID-19 (14.07.2021). [4] L. Morawska, et al., Clin. Infect. Dis. (2020), 71, 2311. [5] N. van Doremalen, et al., N. Engl. J. Med. (2020), 382, 1564. [6] J.A. Lednicky, et al., Int. J. Infect. Dis. (2020), 100, 476. [7] P.Y. Chia, et al., Nat. Commun. (2020), 11, 2800. [8] K. Nissen, et al., Sci. Rep. (2020), 10, 19589.

Links:

DFG-Fokus-Förderung COVID-19: Aerosolpartikel und ihre Ausbreitung

https://www.dfg.de/foerderung/corona_informationen/foerderung_corona/index.html

https://www.dfg.de/foerderung/info_wissenschaft/2021/info_wissenschaft_21_10/index.html

https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/468717405