使用实时细胞分析监测宿主外的流感病毒存活率

病毒的传播取决于几个因素的组合。对于环境中分泌的病毒，其传播还取决于在宿主以外的条件下持续存在的能力。因此，一般研究病毒灭活是帮助国家卫生当局和政策制定者实施控制和生物安全措施的关键一步。

在过去十年中，关于病毒在自然环境中和实验室环境中的持久性的知识有了相当大的增加。就甲型流感病毒（IAV）而言，其传播途径使病毒颗粒暴露于各种环境条件。具体而言，它们可以通过1）通过水（即禽类病毒）的粪口途径传播，或2）受污染的污染物以及气溶胶和呼吸道飞沫（即家禽和哺乳动物病毒）直接或间接接触¹。在任何情况下，IAV都会受到各种物理化学参数（即pH值，盐度，温度和湿度）的影响，这些参数或多或少会迅速影响其传染性^2，3，4，^{5，6，7，8，9}。评估环境因素影响病毒动态以及接触和跨物种传播风险的可能性非常重要，特别是在人畜共患和大流行性病毒方面。

到目前为止，传统的病毒学技术（即通过斑块测定或50%组织培养感染剂量估计测定病毒滴度）已被用于评估IAV感染率随时间推移;但这些技术非常耗时，需要大量耗材^10、11、12。使用微电极测量受感染细胞阻抗随时间的变化，是监测不同环境条件下IAV存活率以及一般病毒失活的有用工具。这种方法提供了客观的实时数据，取代了人类对细胞病变效应的主观观察。它可用于确定病毒滴定，从而以较低的置信区间取代传统测量，并避免劳动密集型终点测定。

通过测量细胞阻抗获得的滴定结果与经典斑块测定法或_TCID50 方法之间存在线性相关性。因此，通过创建连续稀释病毒的标准曲线，可以使用基于阻抗的滴定方法获得的数据可以很容易地转换为_TCID50 或pfu值^{13，14，15，16，17}。使用这种实验方法也可以实现血清样品中存在的中和抗体的检测，定量和功效^18，19。最近，基于阻抗的细胞测定已被用于筛选和评估针对Equid甲型疱疹病毒的抗病毒化合物²⁰。

该技术已被用于评估IAV在不同温度下盐水中的持久性，并鉴定IAV血凝素中增加或减少IAV在环境中的持久性的突变²¹。如果使用传统的滴定方法，这种筛选将需要大量的工作。然而，这种方法可用于任何对细胞形态，细胞数量和细胞表面附着强度有影响的病毒。它还可用于监测各种环境条件下（即在空气中、水中或表面上）的持久性。

此处描述的协议以IAV在水中的生存为例。人类流感病毒在较长时间内暴露于不同的物理化学参数。根据以往结果，选择35 °C盐水（35 g/L NaCl）作为环境模型⁹。通过细胞感染在不同时间点量化暴露病毒的残留传染性。MDCK细胞是用于IAV扩增的参考细胞类型，接种在涂有微电极传感器的16孔微量滴定板上，并在24小时后被暴露的病毒感染。每15分钟测量一次细胞阻抗，并表示为称为细胞指数（CI）的任意单位。由流感病毒诱导的细胞病变效应，其发病率直接取决于接种到细胞培养物中的感染性病毒颗粒的数量，导致CI降低，随后量化为_CIT50 值。该值对应于测量从初始CI减少50%所需的时间（即，在病毒添加之前）。针对多个环境暴露时间计算的 _CIT50 值允许在 _CIT50 值的线性回归后推断出病毒的失活斜率。