Разработка надежных и стандартизированных методов тестирования восприимчивости роев комаров к инсектицидам имеет решающее значение для понимания эффективности новых активных ингредиентов или составов. Методы тестирования восприимчивости роев комаров к контактным инсектицидам или продуктам (например, тем, которые рекламируются в программах общественного здравоохранения) хорошо разработаны и стандартизированы. Однако методы тестирования летучих или аэрозольных инсектицидов, используемых в бытовых товарах, трудно эффективно реализовать. Основываясь на рекомендациях Всемирной организации здравоохранения по бытовым инсектицидам, мы разработали стандартизированный и высокопроизводительный метод тестирования аэрозольных продуктов с использованием комаров в клетках и эффективный метод дезинфекции, проводимый в испытательной камере Пита-Грейди (испытательная камера PG). Мы подтвердили эффективность этого нового метода, используя популяции устойчивых и восприимчивых к инсектицидам комаров родов Aedes и Anopheles. Новинкой этого метода является включение камеры, направленной на клетки с комарами, что позволяет проводить количественную оценку скорости уничтожения комаров в режиме реального времени после воздействия инсектицида. Дезинфекция с помощью тампонов эффективно удаляет остатки аэрозольного масла, содержащего пиретроиды, с поверхности испытательной камеры, при этом смертность восприимчивых комаров, тестируемых непосредственно на поверхности камеры, составляет менее 2%. В камере PG не наблюдалось пространственной неоднородности показателей уничтожения или смертности среди комаров в клетках. Наш метод с использованием двух клеток обеспечивает в восемь раз более высокую производительность, чем метод свободного полета, что позволяет одновременно тестировать различные штаммы комаров и эффективно различать восприимчивые и резистентные популяции комаров, тестируемые параллельно.
До настоящего времени аэрозольные инсектициды в основном использовались в домашних условиях для личной защиты, а их применение в программах общественного здравоохранения было ограничено. Однако недавние исследования показали широкое использование бытовых инсектицидов в районах, где распространены трансмиссивные заболевания. Независимо от мотивации — будь то отпугивание комаров или профилактика заболеваний — существует острая необходимость в стандартизированных и простых в использовании методах скрининга эндемичных популяций комаров на восприимчивость к бытовым инсектицидам. Это имеет решающее значение для прогнозирования эффективности инсектицидов против местных переносчиков и понимания того, как использование бытовых инсектицидов влияет на эволюционный отбор устойчивости к инсектицидам.
Дополнительный метод 1 содержит подробные пошаговые инструкции по проведению нашей программы тестирования аэрозольных инсектицидов.
Хотя рекомендации ВОЗ предписывают использование автоматических небулайзеров, в них не приводятся конкретные технические характеристики. Использование автоматических небулайзеров крайне важно, поскольку ручное распыление в камере с пропиленгликолем не только трудоемко, но и может вызывать пространственные несоответствия и колебания продолжительности распыления.
Реакционную камеру необходимо стерилизовать после каждого теста, но метод внутренней очистки, рекомендованный в руководстве ВОЗ, включает в себя промывание водой из шланга. В нашей повседневной работе этот метод является наиболее трудоемким этапом эксплуатации биоаналитического оборудования, поэтому мы разработали и протестировали процедуру стерилизации с помощью тампонов.
Съемные части вентилятора обрабатываются, как описано выше, а лопасти и корпус вентилятора очищаются губкой, смоченной в 5%-ном растворе Decon 90.
На основе зависимости между продолжительностью распыления и скоростью подачи продукта наш аэрозольный дозатор также продемонстрировал хорошую точность в контроле соотношения дозировки аэрозоля, по крайней мере, в исследованном диапазоне от 1 до 4 раз. Как показано на рис. 3b, эта характеристика особенно важна для описания зависимости доза-эффект новых аэрозольных составов или определения идентификационной дозы для выявления устойчивости к инсектицидам.
Мы демонстрируем, что наш пересмотренный протокол оценки бытовых аэрозольных инсектицидов, использующий дезинфекцию тампонами, двойные клетки, дистанционно управляемые распылители и биометрическую запись с экшн-камер, является более эффективной и осуществимой альтернативой существующим методам.ВОЗРекомендации. Метод дезинфекции с помощью тампона, занимающий всего 20 минут, значительно экономит время по сравнению с существующим протоколом (который обычно требует одного часа на одну испытательную камеру). Он также сокращает время, которое операторы тратят на надевание полного комплекта средств индивидуальной защиты (например, респираторных шлемов и антистатической рабочей одежды). Кроме того, этот метод генерирует меньше загрязненной жидкости и одежды для обработки, чем полная очистка испытательной камеры, тем самым минимизируя потенциал загрязнения помещения, в котором находится испытательная камера. Метод дезинфекции с помощью тампона также подходит для дезинфекции полупостоянных испытательных помещений, требующихминимальныйРасстановка мебели в различных вариантах планировки помещений.
Ключевым вопросом, исследованным в этом и других исследованиях, является стандартизация доз инсектицидов, применяемых в окружающей среде, в рамках различных протоколов тестирования. Как показано на рисунке 2b, несмотря на фиксированную продолжительность распыления, объем распыляемого вещества варьировался в зависимости от типа аэрозольного баллончика, что потенциально отражает различия в производственных процессах (например, внутреннее давление, использование пропеллента, структура сопла и т. д.). Кроме того, нынешнее отсутствие в продаже устройств дистанционного распыления с необходимой гибкостью в продолжительности распыления ограничивает их использование для оценки зависимости доза-эффект при борьбе с комарами. Ручное распыление через тестовые люки или люки доступа (если таковые имеются) может приводить к вариациям доз воздействия. Фактически, наши результаты подчеркивают необходимость и важность уменьшения этих источников вариации. Для устойчивых популяций Aedes aegypti мы наблюдали корреляцию между дозой аэрозоля и окончательным определением восприимчивости или устойчивости (рисунок 3b). В идеале дозы аэрозоля следует стандартизировать в граммах распыленного вещества, а не в продолжительности распыления, чтобы облегчить сравнение между различными исследованиями.
RCAD предлагает альтернативный подход для будущих исследований, который минимизирует влияние вариаций процесса. Хотя мы обнаружили, что стандартизация аэрозольных распылений невозможна, мы продемонстрировали, что массу аэрозоля, подаваемого через различные аэрозольные баллончики, можно воспроизводимо оценить путем калибровки длины распыления (рисунки 2b, 3a). Такая стандартизация концентрации аэрозоля в любой испытательной камере имеет решающее значение для повышения воспроизводимости результатов.
На основании нашего опыта и опыта других исследовательских групп, рекомендации, содержащиеся в действующем Руководстве по использованию методов обнаружения аэрозолей для тестирования свободно летающих комаров, создают значительные логистические проблемы для лабораторных и полуполевых исследований. Например, методы обнаружения свободно летающих комаров имеют очень низкую производительность (включая трудоемкий повторный отлов выживших свободно летающих комаров) и страдают от ряда технических ограничений, таких как трудности в определении показателей уничтожения в режиме реального времени.
Хотя наш проверенный эксперимент с двойной клеткой решает проблему ограничений потока воздуха и является приемлемым методом для оценки восприимчивости комаров к аэрозольным инсектицидам, следует отметить, что смертность комаров Каймановых островов была значительно ниже в эксперименте с клеткой, чем в эксперименте со свободным полетом (рис. 5c, таблица 1). Это различие может отражать снижение дозы инсектицида внутри клетки, поскольку меньшее количество аэрозольных капель проникает через сетку и попадает внутрь клетки. В будущих исследованиях можно было бы использовать более крупные сетчатые ткани и конструкции клеток с более высокой скоростью воздушного потока от вентилятора (например, цилиндрические конструкции) для дальнейшей проверки результатов, полученных с помощью различных экспериментальных методов.
Дата публикации: 02.02.2026