Husissa korva-, nenä- ja kurkkulääkäreiksi erikoistuvat lääkärit Lotta Oksanen ja Enni Sanmark halusivat syksyllä löytää keinoja, joilla yhteiskunta ja talouselämä voisivat pysyä mahdollisimman aktiivisesti toiminnassa koronapandemiasta huolimatta.
Syntyi idea laajasta tutkimushankkeesta, jossa etsitään uusia turvallisia keinoja jatkaa arkea. Turvaratkaisuja pandemian varalle -hanke eli TUPA sai Business Finlandilta rahoitusta.
Tutkimuksessa oli mukana tutkijoita Ilmatieteen laitokselta, Husista, Helsingin yliopistosta sekä Työterveyslaitokselta.
LUE LISÄÄ HANKKEESTA:
Hankkeen ensimmäisestä vaiheesta on nyt saatu alustavia tuloksia. Poikkitieteellinen tutkijaryhmä selvitti ravintolaympäristössä vaarattoman Phi6-malliviruksen avulla, miten virus leviää ilmavälitteisesti sisätilassa ja miten viruksen leviämistä voisi yrittää hallita.
Phi6 on vaaraton palkokasvin bakteerin virus. Se vastaa kooltaan ja rakenteeltaan koronavirusta ja soveltuu siksi mallintamaan viruksen ilmanvaraista leviämistä ja infektiokyvyn säilymistä.
Henri Alénin omistamaan ravintola Ultimaan sijoittuvassa pilotissa Helsingissä huomattiin, että koronaviruksen mekaanisena mallina käytettyä virusta levisi suurehkon tilan päädystä päätyyn noin 15 minuutissa, ja ilmavirtojen ollessa leviämiselle suotuisia jo paljon nopeamminkin.
Tartuttajan poistuttua tilasta viruspitoisuus laskee merkittävästi jo minuuteissa.
Tautien tarttuvuuden kannalta virusten määrä ilmassa on kuitenkin merkittävä tekijä, ei pelkkä leviäminen.
– Jotta virus voi aiheuttaa taudin, tulee viruspitoisuuden olla riittävän suuri. Jos huoneilmaa saadaan puhdistettua, tai se sekoittuu tehokkaasti ja vaihtuu tarpeeksi nopeasti, voidaan viruspitoisuuksia vähentää merkittävästi. Eli käsihygienian lisäksi sisätiloissa tulisi kiinnittää entistä enemmän huomiota ilmanvaihtoon, Enni Sanmark sanoo tiedotteessa.
Ilmahygienia tulisi siis huomioida sisätiloissa. Koronaviruksen tartuttavuusluku on kuitenkin selvästi pienempi kuin perinteisten ilmavälitteisesti leviävien virusten, kuten tuhkarokko- ja vesirokkoviruksen.
Simuloinnissa ravintolassa mallivirus Phi6:ta käytettiin korkealla viruspitoisuudella ja mallinnettiin leviämistä supertietokoneiden avulla.
– Ravintolapilotin tuloksista nähdään, että tartuttavan lähteen poistuttua tilasta viruspitoisuus laskee merkittävästi jo minuuteissa. Tämä tukee hallitun asiakasmäärän ja vaihtuvuuden tärkeyttä, toteaa tiedotteessa virologi Nina Atanasova, joka työskentelee Helsingin yliopistolla ja Ilmatieteen laitoksella.
Tutkimuksen tartuttavaa ihmistä vastasi ravintolassa laite, joka tuottaa virusta samaan tapaan kuin ihminen hengittäessä ja puhuessa. Virusten määrää ilmassa ja pinnoilla mitattiin aktiivisilla ilmakeräimillä ja passiivisesti solumaljoilla, jotka mahdollistavat leviämisen lisäksi myös viruksen tartuttavuuden arvioimisen.
Simulaation lopuksi tila puhdistettiin kauttaaltaan UV-säteilytyksellä.
Hankkeessa tutkittiin myös uuden koronaviruksen (SARS-CoV-2) leviämistä sairaalan potilashuoneissa erilaisin potilas- ja ympäristönäyttein. Virusta löydettiin potilaiden ympäriltä pinnoilta ja sitä havaittiin myös ilmalaskeumana pinnoilla.
Varsinaisissa ilmanäytteissä virusta ei todettu.
– Sairaalapilotti osoitti, kuinka vaikeaa on tutkia virusten esiintymistä tartuttavana ympäristössä. Menetelmien kehityksessä on menty merkittävästi eteenpäin, mutta paljon on vielä töitä ennen kuin voimme määrittää erilaisten tartuntareittien suhdetta toisiinsa. Tutkimus antaa uutta tietoa myös potilaita ympäröivän ilman tutkimuksesta, uhkaavien infektiotautien apulaisprofessori Tarja Sironen Helsingin yliopistosta sanoo.
Potilaiden syljestä havaittiin viljeltävää, eli tartuttavaa, SARS-CoV-2-virusta sairauden alkuvaiheessa ja pisimmillään sairaspäivään 11 asti. Positiiviset koronavirusnäytteet potilaiden ympäristön pinnoilta löytyivät kuitenkin vain vähän aikaa sairastaneilta.
Tartuntariski onkin siis selkeästi suurin sairauden alkuvaiheessa.
Turvavälit, käsien pesu, pintojen puhdistaminen ja maskiohjeistuksen noudattaminen ovat edelleen tärkeitä torjuntakeinoja ja suojaavat koronaviruksen lisäksi myös esimerkiksi noro- ja influenssaviruksilta.
Tilanjakajat eivät yksin toimi turvaratkaisuna ilmavälitteistä leviämistä vastaan.
Ravintolapilotista kehitettiin yksityiskohtainen supertietokonemalli, jonka avulla virusten leviämistä voidaan tutkia muuttuvissa olosuhteissa. Mallilla voidaan arvioida erilaisten turvaratkaisujen kuten ilmanpuhdistimien, tilanjakajien tai ilmanvaihdon tehostamisen merkitystä.
Mallin kehitys jatkuu, ja se on tärkeä osatavoite projektissa, sillä mallin avulla ilmavälitteistä leviämisriskiä ja tilanteita voidaan tulevaisuudessa tutkia myös muissa sisätiloissa.
Mallinnusten perusteella voidaan jo alustavasti päätellä, että oikein mitoitetut ilmanpuhdistimet, jotka myös sekoittavat sisäilmaa, auttavat pienentämään viruspitoisuuksia huoneessa. Toisaalta tilanjakajat eivät yksin toimi turvaratkaisuna ilmavälitteistä leviämistä vastaan.
– Mallinnus on jo opettanut meille, että sisätiloihin voi ilman puutteellisen sekoittumisen seurauksena syntyä paikallisia, korkean viruspitoisuuden ’varastoja’. Oikein mitoitetuilla ilmanpuhdistimilla voidaan ehkäistä näiden varastojen muodostumista ja samalla alentaa sisätilan viruspitoisuuksia, virtausfyysikko Mikko Auvinen Ilmatieteen laitokselta sanoo.
TUPA-hankkeelle haetaan jatkoa laajempana, sisätilojen turvallisuuteen keskittyvänä E3-hankkeena (Excellence in pandemic response and enterprise solutions) kevään 2021 aikana.
Jo tehtyjen pilottien tulokset ovat alustavia, eikä Phi6-malliviruksella saatuja tuloksia voi suoraviivaisesti rinnastaa koronavirukseen. Hankkeessa ei myöskään tutkittu tartuntaan vaadittavaa virusmäärää.
Pilottien tulokset kuitenkin antavat arvion tilanteesta, jota ei päästä koronaviruksella mittaamaan tutkimusteknisistä ja eettisistä syistä. Koronaviruksen ilmavälitteistä leviämistä ja tartuttavuutta pitää tutkia lisää.
Tutkijat jatkavat tutkimusta koronan ilmaleviämisestä Helsingin yliopiston BSL3-laboratoriossa ja sairaalaolosuhteissa. Uudet variantit vaikuttavat tehokkaammin tarttuvilta ja on olennaista tutkia myös niiden leviämistapoja.
Tutkimuksesta on tekeillä tieteellinen artikkelikäsikirjoitus, jota ei ole vielä vertaisarvioitu.
