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为了寻求一种非侵入性方法来监测呼吸道病原体，我们试图检验两种现成的气溶胶采样器在新加坡检测呼吸道病毒的有效性。
在这项试点研究中，我们在 2016 年 4 月和 5 月期间每周对 3 家初级卫生诊所候诊区的患者使用气溶胶采样器数次。我们使用了带有 BioLite 空气采样泵的 SKC BioSampler（以 8 L/min 的速度运行 60 分钟）和带有聚四氟乙烯特氟隆滤芯的 SKC AirChek TOUCH 个人空气采样器（以 5 L/min 的速度运行 180 分钟）。使用分子分析法对气溶胶样本和对照进行了研究，以检测甲型流感病毒□□、乙型流感病毒□□□□、腺病毒和冠状病毒。
总体而言，48 个样本中，有 16 个（33.3%）显示出至少一种呼吸道病原体的证据，其中 1 个（2%）为甲型流感病毒阳性，3 个（6%）为乙型流感病毒阳性，12 个（25%）为腺病毒阳性。
虽然我们无法将分子检测与个体患者病情联系起来，但采样期间有患有常见急性呼吸道疾病的患者。结合分子检测，这表明气溶胶采样具有作为临床环境中新型呼吸道病毒检测的非侵入性方法的潜力。
腺病毒□□、生物气溶胶□□、流行病学□□□、流感病毒□□□、呼吸道病毒尽管人与人之间的呼吸道病毒传播大多是通过直接接触（个人接触或污染物）发生的，但越来越多的证据表明，呼吸道病毒可能通过大或小的呼吸道飞沫在空气中传播，传播距离比之前预期的要远[ 文献引用 ]。最近的研究中，明尼苏达大学□□、俄亥俄州立大学□□□□、佐治亚大学和维克森林大学的研究人员率先在美国农业和临床环境中使用新型生物气溶胶采样技术[文献引用 ]。我们也发现这些技术在中国农业环境中检测呼吸道病毒很有用[文献引用 ] 。结合分子技术，生物气溶胶采样可以在新型空气传播呼吸道病毒进入新人群后不久推进对这些病毒的检测工作。我们的总体目标是将生物气溶胶采样方法作为检测新型呼吸道病原体（人类和动物宿主冠状病毒□□□□、流感病毒□□□、腺病毒和肠道病毒）的非侵入性手段。在这项初步研究中，我们试图评估在东南亚主要交通枢纽新加坡的各种临床环境中使用 2 种现成的气溶胶采样器的情况。
在这项试点研究中，我们获得了合作机构的许可，对一家繁忙的儿科医院□□、一家繁忙的公立初级保健诊所和一家私人初级保健诊所的急诊室的患者等候区进行研究。研究获得了中央机构审查委员会 (CIRB Ref: 2015/3044) 的批准。根据每家医疗机构的接待医务人员的建议，我们选择了患者聚集最密集和持续时间最长的采样地点。这通常包括分诊区□□□□、咨询等候区或药房等候区。我们在繁忙的患者活动时段（上午和下午时段）每周 1 天运行 2 种类型的气溶胶采样器，持续 4 周。
我们在这些临床环境中比较了两种类型的气溶胶采样器：（文献引用）SKC BioSampler 是一种高效的空气传播颗粒收集装置，能够在 20-30 分钟内收集活病毒；（文献引用）SKC AirChek TOUCH 个人采样器是一种小型便携式采样装置，可用于在数小时内收集非㊣活病毒颗粒。
我们遵循了之前发表的方法 [文献引用 ]，使用 SKC BioSampler（改进的液体吸收器）和 BioLite 空气采样泵，将校准流量设置为 8 L/min。每个 BioSampler 收集容器都预先装有 15 mL 无菌病毒收集培养基（含 0.5% w/v 牛血清白蛋白 [BSA] 组分 V 的磷酸盐缓冲盐水 [PBS]），放置在离地面 1.5 米的高度合成树脂类材料有哪些。BioSamplers 运行 60 分钟，总采样空气量达到 480 升。
两台便携式 AirChek TOUCH 个人空气采样器（SKC Inc.，宾夕法尼亚州 Eighty Four）与 BioSampler（独立区域）同时运行，使用预装的 3节式的聚四氟乙烯 (PTFE) 特氟隆滤盒（SKC Inc.）。使用前，用 100 μL 异丙醇预润湿过滤器以降低疏水性。滤盒支架设置在距地面 1.5 米高的位置。泵的流速设置为 5 L/min，持续 180 分钟，以便每个样本收集约 900 升的总空气。采样期㊣结束后，从滤盒中取出每个过滤器，并用用无菌病毒收集培养基㊣（含 0.5% w/v BSA 分数 V 的 PBS）预润湿的植绒拭子擦拭。然后将来自 2 个个人采样器的拭子挤入一个 15 毫升的无菌病毒收集培养基中，并保存在冰上，然后运回实验室。
HOBO U12 数据记录器（Onset Computer Corp.，马萨诸塞州伯恩）用于收集每个采样点的空气温度和相对湿度数据。该设备设置为在每个生物气溶胶采样期间以 1 分钟为间隔进行读数。
每个采样日结束时，所有生物气溶胶样品都用湿冰运送到杜克-新加坡国立大学 One Health 实验室进行处理。在实验室中，样品通过 Amicon Ultra-15 过滤装置（德国达姆施塔特默克公司）超滤浓缩至 500 µL，分装并储存在 −80°C 下，直到可以进行分子检测和病毒分离。
在这项试点工作中，我们调整了之前发布的引物和探针，以检测✅之前发现的人类病毒。之后，我们将扩大这项工作，以检测类似的动物宿主病毒。
使用 SuperScript III 一步法 RT-PCR 系统□□□□、Platinum Taq DNA 聚合酶（赛默飞世尔科技公司）和针对聚合酶基因的泛冠状病毒通用引物，通过 RT-PCR 检测提取的病毒 RNA 中是否存在冠状病毒 [ 文献引用 ]。
采样期间，共采集了 24 个 BioSampler 和 24 个 PTFE 过滤器盒式空气样本（表 1）。总体而言，48 个样本中有 16 个（33.3%）显示出至少一种呼吸道病原体的证据（表㊣ 1），其中 1 个（2%）为甲型流感病毒阳性，3 个（6%）为乙型流感病毒阳性，12 个（25%）为腺病毒阳性。12 个腺病毒阳性样本中的其✅中一个成功进行了部分六邻体测序，发现为人类腺病毒 B3 型。根据 BLASTN 命中率（），该腺病毒阳性样本的部分六邻体序列与人类腺病毒 3 分离株 GZ_31_2011（登录号KR090803）最为相似（100% 核苷酸同一性）。 48个样本均未检测出冠状病毒阳性。
缩写：AdV，腺病毒；CoV，冠状病毒；Hosp，医院；Fl㊣u✅✅✅ A，甲型流感病毒；Flu B，乙型✅流感病毒；ID，身份识别；Temp，平均温度；RH，相对湿度。
公立医㊣院的阳性标本最多。在采集的 16 个样本中，1 个（6%）为甲型流感病毒阳性，2 个（13%）为乙型流感病毒阳性，7 个（44%）为腺病毒阳性。公立初级保健诊所仅采集到 1 个（6%）腺病毒阳性标本。私立初级保健诊所采集到 1 个（6%）乙型流感病毒阳性标本和 3 个（18%）腺病毒阳性标本。在 MDCK 细胞上培养的标本均未观察到活病毒扩增。在 12 个腺㊣病毒阳性标本中，1 个产生了六邻体基因带，经测序后被鉴定为 B3 型腺病毒。在 A549 细胞上培养的标本未㊣观察到活病毒。
使用 BioSampler 采集的 24 个样本中，4 个（16.67%）为腺病毒阳性。个人采样器表现出更高的分子检测率，其中 1 个（4%）为甲✅型流感阳性，3 个（12.5%）为乙型流感阳性，8 个（33.33%）为腺病毒阳性样本。
采样期间，气温范围为 23.29 ㊣至 27.46 ℃，相对湿度 (RH) 范围为 53.75% 至 67.73%（表 1）。虽然阳性样本较少，但无㊣论对哪种病毒（甲型流感病毒□□□、乙型流感病毒或腺病毒）检测呈阳性或呈阴性的样本组之间的平均气温或平均 RH 均无统计学差异。
尽管对个体患者拭子样本的研究被视为临床呼吸道病毒检测和表征的金标准，但最近的一些出版物已经证明，气溶胶采样在了解㊣病毒在许多现场环境中的传播方面也可能发挥重要作用。气溶胶研究清楚地记录了猪场和家禽农场中存在甲型流感病毒和其他病毒 [ 文献引用]。其他研究已经记录了气溶胶采样在各种人类环境中的价值。其中一些气溶胶采样数据意味着人与人之间的密切接触可能不是传播的必要条件。在 2009 年的一份报告中，Blachere 等人 [ 17 ] 发现在美国㊣医院急诊室采集的空气样本中 53% 的流感病毒呈阳性。在 2012 年的一份报告中，Wan 等人 [ 文献引用] 记录了台湾一家儿科医院获得的气溶胶样本中存在腺病毒（18%）或肺炎支原体（46%）的分子证据。在 2013 年的一份报告中，Bischof✅f 等人 [文献引用] 发现了住院患者 1.8 米范围内的㊣流感分子证据，这表明医护人员可能暴露于传染性小颗粒气溶胶。在 2016 年的报告中，Grays㊣on [ 7 ]□□□、Lednicky [ 文献引用 ] 和 Coleman [ 文献引用] 也同样在医疗□□□、公寓或学校环境中发现了呼吸道病毒的分子证据，其中一些样本含有活病毒 [文献引用]。气溶胶采样有许多优点。在畜牧业中，它可用于解释谷仓之间或农场之间的传播 [ 文献引用] 。在人类环境中，气溶胶采样对患者流动和临床护理的干扰极小或没有干扰，不直接接触患者，也不需要知情同意。与对单个患者的研究相比，在 30 分钟到 3 小时内采集的单个气溶胶样本可以成为一种研究多个患者的低成本方法，目的㊣是在新型呼吸道病毒进入或在医疗环境中建立时通知医疗官员。这种方法在大量人群聚集或过境的环境中尤其有用。现代新型呼吸道病毒入侵的例子包括新型人畜共患流感 A 病毒和中东呼吸综合征病毒。气溶胶采样已被证明可以在中国和美国的活体动物市场中检测到新型 H5 流感 A 病毒 [文献引用 ]。
总体而言，我们的发现在生物学上是可以理解的。我们发现，在公立医院中阳性样本的流行率更高，可以说，公立医院的患者最多，有症状的急性病患者更多，患者等待时间更长。我们还观察到使用个人采样器的✅呼吸道病毒检测率更高。这种增加的比率可能是由于运行时间较长或样本合并，导致目标核酸浓度较高。最后，我们发现腺病毒的流行率高于其他 3 种病毒，这可以通过腺病毒（双链 DNA 病毒）与流感病毒和冠状病毒（RNA 病毒）相比具有相对的环境稳定性来解释。
这项初步研✅究的局限性在于，我们无法将特定的气溶胶结果与个体患者疾病□□□□、患者密度或人群研究联系起来，而这些研究很可能是未来研究的重点。然而，这 3 个地点确实分别报告了在采样期间出现呼吸道疾病✅体征和症状的患者，这表明病人或伴随的无症状排毒者可能是气溶胶病毒的来源。病毒最多的地点是急诊㊣✅室，患者更有可能出现急性呼吸道或肠道疾病。这项研究的局限性还在于，我们没有强有力的培养阳性证据表明阳性样本中有活病毒。此外，虽然这不是我们研究的重点，但我们不确定如果存在活病毒，并且其滴度足够高，它是否会引起人际感染。然而，在许多✅畜牧业和人类医学环境中，病原体的分子证据的检测与活病毒以及动物间□□、人间或动物间呼吸道传播密切相关[文献引用 ] 。
总之，我们在新加坡的 3 家医疗机构进行了一项生物气溶胶采样试点研究，目的是在候诊患者中筛查甲型和乙型流感病毒□□□、腺病毒㊣和冠状病毒。在 2 个月的时间里，我们从 3 个地点共收集了 48 个生物气溶胶样本。我们发现在多达 33.3% 的采集样本中存在甲型流感病毒□□□、乙型流感病毒或腺病毒的分子证据，而在对照样本中没有此类证据，这表明至少部分患者在气溶胶呼吸道飞沫中释放病毒。因此，由于气溶胶采样是非侵入性的，并且在人力和实验室检测方面成本相对较低，人们可以看到这种采样在临床环境中监测呼吸道病原体方面发挥着作用。