科学者が考える、新型コロナウイルス感染症の世界における除菌対策の3つの方法

しかし、まずいくつか注意点があります。科学者たちはまだCOVID-19の感染経路を完全に解明していません。表面に触れてから顔に触れることでどれほどのリスクがあるのか​​、またウイルスがエアロゾル中にどれくらい長く残存するのか、といった点です。また、表面の微生物を殺菌する方法はリゾールスプレーやバケツに入った漂白剤（これらは絶対に飲み込まないでください）を使って殺すことはできますが、公共の場所を一度消毒しただけでは、長期間にわたって無菌状態を保つことはできません。COVID-19に感染した人は、たとえ自分が感染していることに気づいていなくても、ウイルスを再び部屋に撒き散らす可能性があります。

結局のところ、人間はどこへ行っても細菌の生態系を持ち込んでいる。職場で微生物がいかに容易に拡散するかを示すため、環境微生物学者チャールズ・ガーバ氏とアリゾナ大学の同僚たちは、3つのオフィスのドアノブ、水飲み場のハンドル、その他よく触れる表面に、ブラックライトでのみ見える蛍光樹脂「Glo Germ」を塗布した。その日の終わりまでに、オフィスワーカーの10人中9人近くが手にトレーサーを付着させ、そのうち82%が他の表面にそれを移した。研究者らは5人のワーカーを自宅まで追跡調査し、20分以内に自宅のドアノブ、電灯のスイッチ、カウンタートップ、その他の表面にトレーサーが付着しているのを発見した。これは、感染が広がる可能性があることを示している。

2019年の研究で、ガーバ氏らはドアノブにトレーサーファージ（細菌を攻撃するが人間には影響を与えないウイルス）を散布し、同様に急速な拡散を確認した。多くの人が触れる表面を消毒し、オフィスワーカーに手指消毒剤の使用を促したところ、トレーサーの検出数は85%減少した。

最近、Gerba社は抗菌コーティングの有効性を試験しています。これは、最大3ヶ月間持続するポリマーと組み合わせた消毒剤です。表面コーティングに含まれる化学物質は、最も一般的に使用されている消毒剤の一つである第四級アンモニアです。Gerba社はSurfaceWise2という製品を試験しましたが、他にも類似の製品が存在します。「幸いなことに、ほとんどの病原体は環境中での長期生存には適していません」とGerba氏は言います。「私たちが実際に行っているのは、病原体の生存時間を短縮することであり、それによって人から人へと感染する可能性を低減するのです。」

2019年の研究で、ゲルバ氏はこの一時的なコーティングによって院内感染が36%減少することを発見しました。また、プレプリント研究（他の科学者による査読や学術誌への掲載はまだ行われていません）では、ゲルバ氏と筆頭著者でアリゾナ大学の微生物学者であるルイサ・イクナー氏が、このコーティングによって風邪コロナウイルスの表面濃度が10分以内に90%、2時間以内に99.9%減少することを発見しました。（両研究ともコーティングの製造元から支援を受けていますが、著者らは同社が分析や論文作成を管理していないと指摘しています。）ゲルバ氏は現在、SARS-CoV-2ウイルスを用いてこの研究を繰り返す予定です。

ガーバ氏によると、このような製品の大きな利点は、訓練を受けた作業員が防護服を着用して長期持続性コーティングを施すことで、消毒剤の散布を減らすことができる点だ。（洗浄剤を吸入すると、目や喉に炎症を起こす可能性がある。）ニューヨーク市都市交通局（MTA）はすでに地下鉄車両で複数の長期持続性消毒剤を試験的に使用している。しかしながら、抗菌コーティングは病院関係者から賛否両論の評価を受けており、表面素材が感染伝播を抑制するというさらなる証拠が必要だと指摘する声が多い。

毒物学者のリンダ・バーンバウム氏は、空気中に漂う消毒液の量が減ることを喜ばしく思うだろう。石鹸と水はウイルスを不活化するのが非常に効果的なので、消毒液の噴霧はそれほど多くは必要ないと彼女は言う。しかし、国立環境健康科学研究所の元所長であるバーンバウム氏は、長期間残留する第四級アンモニウム塩のコーティングが時間の経過とともにどうなるのかについても疑問を抱いている。そのうちのどれかが粉塵となり、私たちが吸い込む可能性があるのだろうか？「これらの消毒剤を表面や建材に組み込む前に、人が住む環境下で実際に何が起こるのかを知ることができれば良いでしょう」と彼女は言う。

病院では、医療従事者が患者から患者への感染を防ぐための予防措置を講じているため、表面汚染は常に懸念事項となっています。しかし、地域社会においては、多くの人が触れる表面を拭いたり、スプレーしたり、霧状にしたり、コーティングしたりする行為のメリットは必ずしも明確ではありません。ウイルスは汚染された表面から拡散する可能性がありますが、ウイルス粒子を吸い込むことと比較して、それが主要な感染経路であるという証拠はありません。「完璧さを求めるあまり、私たちは些細な問題を解決しているのかもしれません」と、ニュージャージー州ラトガース大学の感染症専門医であり微生物学者でもあるマーティン・ブレイザー氏は言います。彼はヒトマイクロバイオーム（体内や体表に生息する多様な微生物群）の専門家です。

公共の場で空気を消毒する別の戦略があります。それは紫外線です。紫外線には、1世紀以上に遡る殺菌の歴史があります。紫外線は可視光線スペクトルのすぐ下にあります。（紫外線ランプが青い光を発するのは、わずかな可視光線がフィルターをすり抜けるからです。）日焼け止めで防ぐ紫外線は、UVAとUVBとして知られるUV範囲のより長い波長で、日焼け、皮膚の老化、皮膚がん、および眼の損傷を引き起こします。照明に使用されるUVCは、UV範囲の中で最も波長が短く、地球の大気によって遮断されます。天然の殺菌剤であるUVCは、細菌やウイルスの遺伝物質を破壊しますが、皮膚に深く浸透しないため、UVAやUVBよりもはるかに安全です。一部の病院システムでは、患者が退院した後、薬剤耐性病原体に対抗するために部屋を紫外線照明で照射しており、水処理システムでは飲料水を安全にするために紫外線消毒がよく使用されています。 （繰り返しますが、大統領が何を言ったとしても、消毒剤と同様に、紫外線は表面や空気のためのものであり、体内のためのものではありません。）

UVCの効果を示す研究の一例として、ボストンのブリガム・アンド・ウィメンズ病院の呼吸器科医、エドワード・ナーデル氏は、南アフリカの結核病棟に壁と天井に取り付けられたUVライトを設置しました。UVライトは1日おきに点灯され、90匹のモルモットからなる2つのコロニーが、未処理の病棟空気のみ、またはUV処理された空気に曝露されました。UV処理された空気を吸ったモルモットでは、結核感染が80%減少しました。

ハーバード大学でグローバルヘルスの教授を務めるナーデル氏は現在、学術機関と国際保健機関の連合であるスタート・コアリションと協力し、結核との闘いで得た教訓を生かして新型コロナウイルス感染症に対する安全対策を強化している。最初のプロジェクトであるスタートOKCは、民間慈善基金によってオクラホマシティで開始され、店舗やその他の公共スペースへの紫外線照明の設置、感染ホットスポットでの新型コロナウイルス感染症の検査と接触者追跡などが含まれる。天井に設置されたUVCライトは循環する空気を消毒できる。ナーデル氏によると、適切な位置に設置すれば、照明で表面を継続的に消毒することもできるという。「ショッピングカートが紫外線の毛布の下にあれば、ショッピングカートを取るときに、それが感染性でないことがほぼ確実になるでしょう」と同氏は語る。

UVCランプを自分で購入しようと思っているなら、注意が必要です。多くのガジェットが殺菌効果を謳っており、中には10秒で消毒できると謳うハンディタイプのものも存在します。「『スター・ウォーズ』の魔法の杖やライトセーバーのように捉えている人もいます。UVランプをゴミ袋にかざすだけです」と、ニューハンプシャー大学で紫外線を専門とする環境エンジニアのジム・マリー氏は言います。「残念ながら、それはあまりにも単純化しすぎです」

UVC殺菌効果は、照射位置、照射強度、照射時間などによって異なります。そのため、Amazonで購入したUVC照射器の強度が弱いと、効果が出ない可能性があります。しかし、UVC照射強度は有害となる可能性も秘めています。UVC照射光を直接見ると、一時的に痛みを伴う目の損傷を引き起こす可能性があります。

従来のUVCランプよりも波長が短い（222ナノメートル対254ナノメートル）遠紫外線（Far UVC）は、より安全な可能性を秘めたものとして注目されています。遠紫外線は微生物を殺菌しますが、死んだ皮膚の外層や目の表面の涙液層を透過しにくいため、被曝によるリスクは低くなります。2018年の研究で、コロンビア大学放射線研究センター所長の物理学者デビッド・ブレナー氏は、人間の呼吸や咳で放出されるものと類似したインフルエンザの飛沫を生成し、低線量の遠紫外線で不活化できることを示しました。彼は4月のプレプリント論文で、一般的なコロナウイルスでも同様の結果が得られたと報告しています。

ブレナー氏は、遠紫外線ランプが空港や飛行機の安全性を高めるツールになると考えています。もし遠紫外線ランプが旅行者の周囲の空気を浄化するために設置されていたら、「おそらく、この新型コロナウイルス感染症のパンデミックを防いだり、抑制したりできたかもしれません」と彼は言います。

新型コロナウイルス感染症（COVID-19）が全米の93%の郡に蔓延している今、その阻止ははるかに困難だ。CDC（米国疾病対策センター）は、ウイルスは表面上で数時間から数日間生存し、感染者は話したり咳をしたりすることで感染性の飛沫や、場合によってはより小さなエアロゾルを放出する可能性があると指摘しているが、科学者たちは空気中の感染力がどれくらい持続するかを解明していない。感染の危険性に関する情報が不完全なため、「これらのアプローチは全く効果がなく、標的を間違えている可能性があるという欠点がある」と、ラトガース大学の感染症研究者であるブレイザー氏は述べている。

建築家ケビン・ヴァン・デン・ワイメレンバーグ氏は、私たちがどこでウイルスに感染する可能性があるかを把握するための戦略を持っています。彼は、建物の表面、空気フィルター、そして空気還流グリルを綿棒で拭き取り、SARS-CoV-2の検査を行うプロジェクトを立ち上げました。これは、私たちが占有する空間の健康診断のようなものです。ヴァン・デン・ワイメレンバーグ氏は、オレゴン健康科学大学と、自身が生物学・建築環境センターを率いるオレゴン大学の建物の検査から着手しました。このサンプル採取は、大学当局がキャンパスを再開した際に、監視を行うのに役立つ可能性があります。（地下鉄や病院を綿棒で拭き取る、同様の環境監視プロジェクトは、他の団体によって既に開始されています。）

ヴァン・デン・ワイメレンバーグ氏は、公共スペースへの不安を和らげ、感染拡大を追跡する手段として、建物の所有者や管理者に検査サービスを提供することも計画している。当初、12か所のサンプル採取地点を検査するためのキットと処理費用は2,500ドルかかる。ヴァン・デン・ワイメレンバーグ氏は、全国の他の大学もこのプロジェクトに参加し、全体的なコストを削減できることを期待している。「毎日すべての人を検査することはできません」と彼は言う。「しかし、比較すると、空調設備の検査は桁違いに簡単です。綿棒1本で100人分の情報が得られるかもしれません。」

ヴァン・デン・ワイメレンバーグ氏は、建物をより安全にするためのアドバイスとして、細菌を殺す以上のことを提案しています。屋内空間の質を高めるもの、つまり新鮮な外気、日光、フィルター、換気などは、感染リスクの低減にも繋がります。窓を開けるだけで、空気中のウイルス濃度を拡散させることができるとワイメレンバーグ氏は言います。それが難しい場合は、空調システムでより多くの外気を取り入れ、理想的には天井から排気することもできます。室内の湿度を40～60%に保つことも、ウイルスの拡散を防ぐのに役立つと彼は言います。

オフィスでより健康的な空気を吸うことは、新型コロナウイルス感染症であれ、ただの風邪であれ、同僚から何かを感染させる可能性を下げるための戦略です。

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