Opracowanie wiarygodnych i znormalizowanych metod badania wrażliwości roju komarów na insektycydy ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia skuteczności nowych substancji czynnych lub formulacji. Metody badania wrażliwości roju komarów na insektycydy kontaktowe lub produkty (takie jak te promowane w programach zdrowia publicznego) są dobrze ugruntowane i znormalizowane. Jednak metody testowania lotnych lub aerozolowych insektycydów stosowanych w produktach gospodarstwa domowego są trudne do skutecznego wdrożenia. W oparciu o zalecenia Światowej Organizacji Zdrowia dotyczące insektycydów domowych, opracowaliśmy znormalizowaną i wysokoprzepustową metodę testowania produktów aerozolowych z wykorzystaniem komarów w klatkach oraz skuteczną metodę dezynfekcji przeprowadzaną w komorze testowej Peeta-Grady'ego (komora testowa PG). Skuteczność tej nowej metody została potwierdzona na populacjach komarów Aedes i Anopheles opornych i wrażliwych na insektycydy. Nowatorską cechą tej metody jest zastosowanie komory skierowanej na klatki komarów, co umożliwia ilościową ocenę śmiertelności komarów w czasie rzeczywistym po ekspozycji na insektycydy. Dezynfekcja wacikiem skutecznie usuwa pozostałości oleju aerozolowego zawierającego pyretroidy z powierzchni komory testowej, a śmiertelność komarów podatnych na zakażenie testowanych bezpośrednio na powierzchni komory wynosi mniej niż 2%. W komorze PG nie zaobserwowano przestrzennej heterogeniczności wskaźników śmiertelności ani śmiertelności wśród komarów trzymanych w klatkach. Nasza metoda dwuklatkowa zapewnia ośmiokrotnie wyższą wydajność niż metoda swobodnego przelotu, umożliwiając jednoczesne testowanie różnych szczepów komarów i skuteczne rozróżnianie podatnych i opornych populacji komarów testowanych równolegle.
Do tej pory insektycydy w aerozolu były stosowane głównie w domu do ochrony osobistej, z ograniczonym zastosowaniem w programach zdrowia publicznego. Jednak ostatnie badania wykazały powszechne stosowanie insektycydów w gospodarstwach domowych na obszarach, gdzie powszechne są choroby przenoszone przez wektory. Niezależnie od tego, czy motywacją jest repelent na komary, czy zapobieganie chorobom, istnieje pilna potrzeba opracowania znormalizowanych i łatwych w użyciu metod badania podatności endemicznych populacji komarów na domowe insektycydy. Ma to kluczowe znaczenie dla przewidywania skuteczności insektycydów wobec lokalnych wektorów i zrozumienia, jak domowe stosowanie insektycydów wpływa na ewolucyjną selekcję oporności na insektycydy.
Metoda uzupełniająca 1 zawiera szczegółowe instrukcje krok po kroku dotyczące przeprowadzania naszego programu testowania insektycydów w aerozolu.
Chociaż wytyczne WHO zalecają stosowanie automatycznych nebulizatorów, nie zawierają one szczegółowych specyfikacji technicznych. Stosowanie automatycznych nebulizatorów jest kluczowe, ponieważ ręczna nebulizacja w komorze z glikolem propylenowym jest nie tylko pracochłonna, ale może również powodować niespójności przestrzenne i wahania w czasie trwania nebulizacji.
Komora reakcyjna musi być sterylizowana po każdym teście, ale metoda czyszczenia wewnętrznego zalecana w wytycznych WHO polega na użyciu wody z węża. W naszej codziennej pracy ta metoda jest najbardziej pracochłonnym etapem obsługi sprzętu bioanalitycznego, dlatego opracowaliśmy i przetestowaliśmy procedurę sterylizacji opartą na wymazówkach.
Zdejmowane części wentylatora należy potraktować w sposób opisany powyżej, a łopatki i ramę wentylatora wyczyścić gąbką nasączoną 5% roztworem środka Decon 90.
Na podstawie zależności między czasem trwania oprysku a szybkością podawania produktu, nasz dozownik aerozolu wykazał również dobrą dokładność w kontrolowaniu stosunku dawki aerozolu, co najmniej w testowanym zakresie od 1 do 4 razy. Jak pokazano na rys. 3b, ta cecha jest szczególnie istotna dla scharakteryzowania zależności dawka-odpowiedź nowych formulacji aerozolu lub określenia dawki identyfikacyjnej w celu wykrycia oporności na insektycydy.
Wykazujemy, że nasz zmodyfikowany protokół oceny domowych insektycydów w aerozolu, wykorzystujący dezynfekcję wacikiem, podwójne klatki, zdalnie sterowane opryskiwacze i biometryczne nagrywanie z kamer sportowych, jest skuteczniejszą i wykonalną alternatywą dla obecnychKTOZalecenia. Metoda dezynfekcji wymazów, wymagająca zaledwie 20 minut, znacznie oszczędza czas w porównaniu z istniejącym protokołem (który zazwyczaj wymaga jednej godziny na komorę testową). Skraca również czas, jaki operatorzy poświęcają na zakładanie pełnego sprzętu ochrony osobistej (np. hełmów oddechowych i antystatycznej odzieży roboczej). Co więcej, metoda ta generuje mniej zanieczyszczonej cieczy i odzieży do obróbki niż całkowite czyszczenie komory testowej, minimalizując tym samym ryzyko skażenia pomieszczenia, w którym znajduje się komora testowa. Metoda dezynfekcji wymazów nadaje się również do dezynfekcji półstałych pomieszczeń testowych wymagającychminimalnyrozmieszczenie mebli w różnych układach pomieszczeń.
Kluczowym zagadnieniem badanym w tym i innych badaniach jest standaryzacja dawek ekspozycyjnych insektycydów stosowanych w środowisku w różnych protokołach testowych. Jak pokazano na rysunku 2b, pomimo stałego czasu trwania oprysku, objętość oprysku różniła się w zależności od rodzaju pojemnika aerozolowego, co potencjalnie odzwierciedla różnice w procesach produkcyjnych (np. ciśnienie wewnętrzne, użycie propelentu, konstrukcja dyszy itp.). Ponadto, obecny brak dostępnych w handlu zdalnych urządzeń opryskowych o wymaganej elastyczności czasu trwania oprysku ogranicza ich zastosowanie w ocenie zależności dawka-odpowiedź w zwalczaniu komarów. Ręczne opryskiwanie przez włazy testowe lub włazy dostępowe (jeśli są dostępne) może prowadzić do wahań dawek ekspozycyjnych. W rzeczywistości nasze wyniki podkreślają potrzebę i znaczenie ograniczania tych źródeł wahań. W przypadku opornych populacji Aedes aegypti zaobserwowaliśmy korelację między dawką aerozolu a ostatecznym określeniem podatności lub oporności (rysunek 3b). W idealnym przypadku dawki aerozolu powinny być standaryzowane w gramach rozpylonej substancji, a nie w czasie trwania aerozolizacji, aby ułatwić porównania między różnymi badaniami.
RCAD oferuje alternatywne podejście do przyszłych badań, minimalizujące wpływ zmian w procesie. Chociaż stwierdziliśmy, że standaryzacja rozpylonych aerozoli nie jest możliwa, wykazaliśmy, że masę aerozolu dostarczanego przez różne pojemniki aerozolowe można w sposób powtarzalny oszacować poprzez kalibrację długości rozpylenia (rysunki 2b, 3a). Taka standaryzacja stężenia aerozolu w dowolnej komorze testowej ma kluczowe znaczenie dla poprawy powtarzalności wyników.
Bazując na naszym doświadczeniu i doświadczeniu innych grup badawczych, zalecenia zawarte w aktualnych wytycznych dotyczących stosowania metod detekcji aerozolu do badania komarów swobodnie latających stwarzają poważne wyzwania logistyczne dla badań laboratoryjnych i półterenowych. Przykładowo, metody detekcji komarów swobodnie latających charakteryzują się bardzo niską przepustowością (w tym pracochłonnym odławianiem żyjących komarów) i charakteryzują się szeregiem ograniczeń technicznych, takich jak trudności w określaniu wskaźników śmiertelności w czasie rzeczywistym.
Chociaż nasz zweryfikowany eksperyment z dwiema klatkami rozwiązuje problem ograniczeń przepływu i stanowi wykonalną metodę badania wrażliwości komarów na insektycydy w aerozolu, należy zauważyć, że wskaźniki śmiertelności komarów z Wysp Kajmańskich były istotnie niższe w eksperymencie z klatką niż w eksperymencie z lotem swobodnym (ryc. 5c, tabela 1). Różnica ta może odzwierciedlać zmniejszenie dawki insektycydu wewnątrz klatki, ponieważ mniej kropel aerozolu przenika przez siatkę i dostaje się do środka. W przyszłych badaniach można by wykorzystać tkaniny o większych oczkach i konstrukcje klatek z większymi prędkościami przepływu powietrza (np. cylindryczne), aby dodatkowo zweryfikować wyniki uzyskane różnymi metodami eksperymentalnymi.
Czas publikacji: 02-02-2026