Linsey Marr,一名弗吉尼亞理工大學土木與環境工程系的教授,癡迷于流感傳播方面的研究。
每年的這個時候,她就不是一個人在戰斗。洗手液和止咳藥片比比皆是,外面藥店和醫生辦公室的外面也掛滿橫幅,寫著“請注射流感疫苗。”
但今年,疫苗只會降低你到醫生辦公室治療流感的風險的23%。
這種疫苗是近一年前的2014年2月開發的,這對于本季流行的病毒株H3N2來說,并不是一個理想的匹配疫苗。
這種不匹配,隨著H3N2造成的高住院率和高死亡率的名聲,導致疾病控制和預防中心預測今年將會有嚴重的流感季節。
預測已經證實,今年有流感相關的醫生的辦公室的訪問次數高于比去年。在弗吉尼亞,流感活動在12月底見頂之后仍然很強烈,根據國家衛生部門的數據。
隨著流感斗爭受害者恢復工作和回到學校,不斷出現新的病例,每個人的心中的問題是:人們能做些什么呢?
這就是Marr想弄清楚的。她對我們呼吸的空氣粒子與人體是如何相互作用的很感興趣,而流感病毒就是一個典型的例子。
很多情況下流感病毒是通過空氣傳輸:在流感病毒的感染者咳嗽或打噴嚏的時候,發送成千上萬的微小液滴到空氣中去,而這些液滴含有粘液、唾液、和病毒粒子。
更大的液滴會落在門把手、計數器和鍵盤上,但是最小的會掛在空中,一個看不見的傳染性霧就在那邊等著被下一個受害者吸入肺部。
Marr想知道為什么這些水滴似乎在冬天能導致更多的感染。她關注的一個主要環境因素是:濕度。冬季室內濕度較低,因為中央供暖系統使空氣變得干燥。
隨著空氣變得越來越干燥,它將粘液滴中水分吸收走。隨著水滴的萎縮和結晶,水量的減少增加了鹽和蛋白質的濃度,并且引起了酸度的變化。
馬爾發現濕度在50%到98%之間時,病毒并不能很好的存活——水滴干燥后則變得足夠的荒涼。
但在濕度很低時,就像你會在冬天室內發現——水滴會完全變干,就可以像微觀牛肉干那樣保留住這種病毒。
Marr使用相對較大的效果更明顯的液滴獲得這些結果,現在她和她的同事正在確認在較小的液滴中的行為,就是那種保持懸浮在空氣中的最容易讓人生病液滴。
他們在一個轉筒中保存一定濕度的含有流感病毒的氣溶膠,然后檢查看是否仍有具有傳染性的病毒存活。
Marr說,但是這個夢想是看病毒本身隨著液滴是如何變化的:那恰恰能讓她看到在病毒身上發生了什么來將其殺死的。
“真的很難觀察病毒,” Marr說。
流感病毒粒子直徑只有100納米,1000個病毒堆疊在一起才能達到一張紙的厚度。觀察小的事物需要高性能的電子顯微鏡,而不是光學顯微鏡,這樣才能揭示病毒的結構。
Marr說,得到高分辨率的數據,是預防流感傳播的干預措施和政策建議有所發展的關鍵。
這項研究可能導致通過干擾液滴化學阻止流感傳播的策略。這種方法不依賴于提前幾個月對那一年最主要的流感株的正確的猜測。
Marr計劃擴大她的基于液滴的疾病傳播的研究到另一個高度:針對傳染性病毒埃博拉。
與流感不同,埃博拉病毒主要是通過接觸傳播,但在“非常特殊的情況下,” Marr說——像是從被感染的污水中進行傳播的——噴霧液滴飛行在空中可以傳播感染。
因為埃博拉的死亡率是如此之高,甚至是低風險的空氣傳輸認也急需研究。
Marr已經被美國國立衛生研究院作為非常有創新和創造性的調查員;她的研究結合了不同于細胞生物學和納米科學領域的技術。
Marr的研究部分是由關鍵技術與應用科學研究所支持的,它們為跨學科項目提供種子資金。
Marr說,這是最緊迫的科學問題所要求的方法。
“很多基于學科的問題已經被回答,”她說,若要解決當今社會所面臨的重大問題,“你需要吸引來自不同學科的人。”她補充道,“這也是更有趣的。”
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