CỔNG THÔNG TIN ĐIỆN TỬ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỒNG NAI

 

Với sự gia tăng của COVID-19, thế giới đã biết rằng việc ở gần một người hoặc nhiều người khác có thể làm tăng nguy cơ lây nhiễm virus. Nghiên cứu mới do Đại học Bristol ở Anh dẫn đầu vừa tìm ra đáp án cho câu hỏi về cách thức và lý do vì sao virus đường hô hấp trong không khí tồn tại lâu hơn trong không gian kín: đó chính là nhờ carbon dioxide.

“Chúng ta biết rằng SARS-CoV-2, giống như các loại virus khác, lây lan qua không khí mà chúng ta hít thở. Nhưng nghiên cứu này đại diện cho một bước đột phá lớn trong việc chúng ta hiểu chính xác cách thức và lý do vì sao điều đó xảy ra, và quan trọng là có thể làm gì để ngăn chặn nó”, Allen Haddrell, đồng tác giả cho biết.

Carbon dioxide (CO2) là một chỉ số quan trọng về thông gió trong không gian trong nhà, số lượng người trong phòng sẽ ảnh hưởng đến nồng độ CO2. Vì cả CO2 và virus đường hô hấp đều có trong không khí thở ra nên cũng có lý khi nồng độ CO2 được sử dụng làm chỉ báo thay thế cho nguy cơ lây truyền virus.

Ở đây, chúng ta cần tìm hiểu sâu hơn một chút về khoa học về hơi thở. Độ pH cao (độ kiềm) của hơi thở ra là do dịch tiết đường hô hấp, nơi nó bắt nguồn. Ví dụ, nước bọt và dịch phổi chứa hàm lượng bicarbonate cao, một chất kiềm. Độ pH của các giọt bắn ra trong hơi thở thay đổi khi bicarbonate bốc hơi thành CO2 dạng khí nhưng bị ảnh hưởng bởi những yếu tố như độ ẩm tương đối, kích thước giọt và nồng độ CO2 xung quanh. Vì độ pH được cho là yếu tố thúc đẩy khả năng lây nhiễm của virus trong không khí nên các nhà nghiên cứu tìm hiểu xem liệu nồng độ CO2 xung quanh có ảnh hưởng đến tính ổn định của virus trong không khí (khả năng ổn định khí) và do đó, tác động đến nguy cơ lây truyền của chúng hay không.

Trong bối cảnh đại dịch COVID-19, các thiết bị theo dõi CO2 đã được sử dụng để ước tính độ thông gió của tòa nhà. Không khí ngoài trời bình thường chứa khoảng 400 ppm CO2; trong không gian trong nhà thông thoáng, nồng độ nằm trong khoảng từ 400 đến 1.000 ppm. Trong không gian có người ở, thông thoáng kém, nồng độ CO2 có thể vượt quá 2.000 ppm và tăng trên 5.000 ppm ở những môi trường đông đúc hơn.

Bằng cách thay đổi nồng độ CO2 trong không khí trong khoảng từ 400 phần triệu (ppm) đến 6.500 ppm, các nhà nghiên cứu đã xác nhận mối tương quan giữa nồng độ CO2 và thời gian virus trong không khí có khả năng lây nhiễm. Khi so sánh với CO2 trong khí quyển thông thường là khoảng 500 ppm, thì việc tăng CO2 vừa phải từ 400 ppm lên 800 ppm - vẫn nằm trong phạm vi của một căn phòng thông thoáng - dẫn đến sự gia tăng đáng kể khả năng ổn định khí của virus đối với tất cả các biến thể SARS-CoV-2 (Delta, Beta, Omicron) sau 2 phút. Không thấy sự khác biệt về khả năng lây nhiễm trong khoảng từ 800 ppm đến 6.500 ppm.

Nồng độ CO2 tăng cao ảnh hưởng sâu sắc đến khả năng lây nhiễm của SARS-CoV-2 theo thời gian. So với không khí bình thường, khi nồng độ CO2 đạt 3.000 ppm, tương tự như nồng độ trong một căn phòng đông đúc, thì lượng virus vẫn có khả năng lây nhiễm cao hơn khoảng 10 lần sau 40 phút.

Haddrell nói: “Mối quan hệ này đã làm sáng tỏ lý do tại sao các sự kiện siêu lây lan có thể xảy ra trong một số điều kiện nhất định. Độ pH cao của các giọt bắn ra có chứa virus SARS-CoV-2 có thể là động lực chính khiến khả năng lây nhiễm giảm. CO2 hoạt động như một axít khi tương tác với các giọt. Điều này khiến độ pH của các giọt bắn trở nên ít kiềm hơn, khiến virus bên trong chúng bị bất hoạt chậm hơn”.

May mắn là, khuyến nghị của các nhà nghiên cứu về việc giảm khả năng lây nhiễm của virus lại rất đơn giản.

“Đó là lý do tại sao việc mở cửa sổ là một chiến lược giảm thiểu hiệu quả vì nó vừa loại bỏ virus khỏi phòng, vừa khiến bản thân các giọt khí dung trở nên độc hại hơn đối với virus”, Haddrell cho biết.

Với sự tập trung toàn cầu vào việc giảm CO2 trong khí quyển, mà các nhà khoa học khí hậu dự đoán sẽ tăng lên hơn 550 ppm trong những thập kỷ tới, các nhà nghiên cứu cho biết những phát hiện của họ có ý nghĩa rộng hơn.

Ảnh: PhisOrg

“Do đó, những phát hiện này có ý nghĩa rộng hơn không chỉ trong việc hiểu biết của chúng ta về sự lây truyền của virus đường hô hấp mà còn về cách những thay đổi trong môi trường của chúng ta có thể làm trầm trọng thêm khả năng xảy ra đại dịch trong tương lai. Dữ liệu từ nghiên cứu của chúng tôi cho thấy rằng nồng độ CO2 tăng trong khí quyển có thể xuất hiện đồng thời với sự gia tăng khả năng lây truyền của các loại virus đường hô hấp khác bằng cách kéo dài thời gian chúng có khả năng lây nhiễm trong không khí”, Haddrell cho biết thêm.

LH (Đại học Bristol)