Розробка надійних та стандартизованих методів тестування чутливості роїв комарів до інсектицидів має вирішальне значення для розуміння ефективності нових активних інгредієнтів або рецептур. Методи тестування чутливості роїв комарів до контактних інсектицидів або продуктів (таких як ті, що рекламуються в програмах охорони здоров'я) добре встановлені та стандартизовані. Однак методи тестування летких або аерозольних інсектицидів, що використовуються в побутових продуктах, важко ефективно впроваджувати. На основі рекомендацій Всесвітньої організації охорони здоров'я щодо побутових інсектицидів ми розробили стандартизований та високопродуктивний метод тестування аерозольних продуктів з використанням комарів у клітках та ефективний метод дезінфекції, що проводиться у випробувальній камері Піта-Грейді (випробувальна камера PG). Ми підтвердили ефективність цього нового методу, використовуючи популяції стійких до інсектицидів та чутливих комарів Aedes та Anopheles. Новою особливістю цього методу є включення камери, спрямованої на клітки комарів, що дозволяє проводити кількісну оцінку показників знищення комарів у режимі реального часу після впливу інсектициду. Дезінфекція тампонами ефективно видаляє залишки аерозольної олії, що містить піретроїди, з поверхні випробувальної камери, при цьому рівень смертності для чутливих комарів, протестованих безпосередньо на поверхні камери, становить менше 2%. У камері PG не спостерігалося просторової гетерогенності в рівнях знищення або смертності серед комарів у клітках. Наш метод з двома клітками забезпечує у вісім разів вищу пропускну здатність, ніж метод вільного польоту, що дозволяє одночасно тестувати різні штами комарів та ефективно розрізняти сприйнятливі та стійкі популяції комарів, що тестуються паралельно.
На сьогоднішній день аерозольні інсектициди переважно використовувалися вдома для особистого захисту, обмежено в програмах охорони здоров'я. Однак нещодавні дослідження показали широке використання побутових інсектицидів у районах, де поширені трансмісивні хвороби. Незалежно від того, чи є мотивацією відлякування комарів, чи профілактика захворювань, існує нагальна потреба в стандартизованих та простих у використанні методах скринінгу ендемічних популяцій комарів на сприйнятливість до побутових інсектицидів. Це має вирішальне значення для прогнозування ефективності інсектицидів проти місцевих переносників та розуміння того, як використання побутових інсектицидів впливає на еволюційний відбір на стійкість до інсектицидів.
Додатковий метод 1 містить детальні покрокові інструкції щодо проведення нашої програми тестування аерозольних інсектицидів.
Хоча рекомендації ВООЗ рекомендують використання автоматичних небулайзерів, вони не містять конкретних технічних характеристик. Використання автоматичних небулайзерів є надзвичайно важливим, оскільки ручне розпилення в пропіленглікольній камері не тільки трудомістке, але й може спричинити просторові невідповідності та варіації тривалості розпилення.
Реакційну камеру необхідно стерилізувати після кожного тесту, але метод внутрішнього очищення, рекомендований у Керівництві ВООЗ, передбачає подання води зі шланга. У нашій повсякденній роботі цей метод є найбільш трудомістким етапом експлуатації біоаналітичного обладнання, тому ми розробили та випробували процедуру стерилізації на основі тампонів.
Знімні частини вентилятора обробляють, як описано вище, а лопаті та раму вентилятора очищають губкою, змоченою в 5% розчині Decon 90.
Виходячи з взаємозв'язку між тривалістю розпилення та швидкістю подачі продукту, наш аерозольний дозатор також продемонстрував хорошу точність у контролі співвідношення дозування аерозолю, принаймні в тестованому діапазоні від 1 до 4 разів. Як показано на рис. 3b, ця характеристика особливо важлива для характеристики залежності доза-відповідь нових аерозольних складів або визначення ідентифікаційної дози для виявлення стійкості до інсектицидів.
Ми демонструємо, що наш переглянутий протокол оцінки побутових аерозольних інсектицидів, що використовує дезінфекцію тампонами, подвійні клітки, дистанційно керовані розпилювачі та біометричний запис з екшн-камер, є більш ефективною та доцільною альтернативою поточним протоколам.ВООЗрекомендації. Метод дезінфекції тампонами, який вимагає лише 20 хвилин, значно економить час порівняно з існуючим протоколом (який зазвичай вимагає однієї години на випробувальну камеру). Він також скорочує час, який оператори витрачають на одягання повного спорядження індивідуального захисту (наприклад, респіраторних шоломів та антистатичного робочого одягу). Крім того, цей метод генерує менше забрудненої рідини та одягу для обробки, ніж повне очищення випробувальної камери, тим самим мінімізуючи потенціал забруднення приміщення, в якому знаходиться випробувальна камера. Метод дезінфекції тампонами також підходить для дезінфекції напівпостійних випробувальних приміщень, що потребуютьмінімальнийрозміщення меблів у кімнатах різного планування.
Ключовим питанням, що досліджувалося в цьому та інших дослідженнях, є стандартизація доз експозиції інсектицидів, що застосовуються в навколишньому середовищі, за різними протоколами тестування. Як показано на рисунку 2b, незважаючи на фіксовану тривалість розпилення, об'єм розпилення змінювався залежно від типу аерозольних балончиків, що потенційно відображає відмінності у виробничих процесах (наприклад, внутрішній тиск, використання пропеленту, структура насадки тощо). Крім того, поточна відсутність комерційно доступних дистанційних розпилювачів з необхідною гнучкістю в тривалості розпилення обмежує їх використання для оцінки залежності доза-відповідь для боротьби з комарами. Ручне розпилення через тестові люки або люки доступу (якщо такі є) може призвести до коливань доз експозиції. Фактично, наші результати підкреслюють необхідність і важливість зменшення цих джерел варіацій. Для стійких популяцій Aedes aegypti ми спостерігали кореляцію між дозою аерозолю та остаточним визначенням чутливості або стійкості (рисунок 3b). В ідеалі, дози аерозолю повинні бути стандартизовані в грамах аерозольованої речовини, а не в тривалості аерозолізації, щоб полегшити порівняння між різними дослідженнями.
RCAD пропонує альтернативний підхід для майбутніх досліджень, який мінімізує вплив варіацій процесу. Хоча ми виявили, що стандартизація аерозольних розпилювачів неможлива, ми продемонстрували, що масу аерозолю, що подається через різні аерозольні балончики, можна відтворювано оцінити шляхом калібрування довжини розпилення (рисунки 2b, 3a). Така стандартизація концентрації аерозолю в будь-якій випробувальній камері має вирішальне значення для покращення відтворюваності результатів.
Виходячи з нашого досвіду та досвіду інших дослідницьких груп, рекомендації, що містяться в чинному Керівництві щодо використання методів виявлення аерозолів для тестування вільно літаючих комарів, створюють значні логістичні проблеми для лабораторних та напівпольових досліджень. Наприклад, методи виявлення вільно літаючих комарів мають дуже низьку пропускну здатність (включаючи трудомістке повторне виловлювання вижили вільно літаючих комарів) та страждають від низки технічних обмежень, таких як труднощі у визначенні коефіцієнтів убивства в режимі реального часу.
Хоча наш валідований експеримент з подвійною кліткою вирішує проблему обмеження потоку та є практичним методом скринінгу чутливості комарів до аерозольних інсектицидів, слід зазначити, що рівень смертності комарів Кайманових островів був значно нижчим в експерименті з кліткою, ніж в експерименті з вільним польотом (рис. 5c, таблиця 1). Ця різниця може відображати зменшення дози інсектициду всередині клітки, оскільки менше крапель аерозолю проникає крізь сітку та потрапляє в клітку. У майбутніх дослідженнях можна було б використовувати тканини з більшими сітками та конструкції кліток з вищою швидкістю потоку повітря вентилятора (наприклад, циліндричні конструкції) для подальшої перевірки результатів, отриманих за допомогою різних експериментальних методів.
Час публікації: 02 лютого 2026 р.