يتنبأ نموذج كمبيوتر واقعي بوجود علاقة ارتباط مهمة بين حبوب اللقاح المحمولة جواً وانتقال فيروس كورونا. الائتمان: طالب دبوق
يعيد نموذج الكمبيوتر إنشاء شجرة صفصاف وحشد قريب لتقديم منظور جديد حول مقاييس التباعد الاجتماعي.
تركز معظم النماذج الخاصة بكيفية انتقال الفيروسات على جزيئات الفيروس التي تتسرب من شخص لإصابة شخص قريب. تشير دراسة عن دور الجسيمات المجهرية في انتقال الفيروسات إلى أنه لا يجب العطس عند حبوب اللقاح.
في فيزياء الموائع، من قبل AIP Publishing ، يدرس طالب دبوق وديمتريس دريكاكيس كيف يسهل حبوب اللقاح انتشار فيروس الحمض النووي الريبي مثل فيروس COVID-19. تستخدم الدراسة مناهج حسابية متطورة لتحليل ديناميات الموائع لتقليد حركة حبوب لقاح الصفصاف ، وهي نموذج أولي لانبعاث حبوب اللقاح. تساهم حبوب اللقاح المحمولة جواً في انتشار الفيروسات المحمولة جواً ، خاصة في البيئات المزدحمة.
قال دريكاكيس: “على حد علمنا ، هذه هي المرة الأولى التي أظهرنا من خلال النمذجة والمحاكاة كيف يتم نقل حبوب اللقاح الدقيقة المحمولة جواً في نسيم خفيف ، مما يساهم في انتقال الفيروسات عبر الهواء إلى الحشود بالخارج”.
لاحظ الباحثون وجود علاقة بين معدلات الإصابة بـ COVID-19 وتركيز حبوب اللقاح على خريطة الحساسية الوطنية. يمكن أن تحمل كل حبة من حبوب اللقاح مئات من جزيئات الفيروس في وقت واحد. يمكن للأشجار وحدها إلقاء 1500 حبة لكل متر مكعب في الهواء في الأيام المزدحمة.
https://www.youtube.com/watch؟v=46xp72Yqua4
عمل الباحثون على إنشاء جميع الأجزاء المنتجة لحبوب اللقاح من شجرة الصفصاف في الكمبيوتر. قاموا بمحاكاة التجمعات في الهواء الطلق لحوالي 10 أو 100 شخص ، بعضهم كان يطلق جزيئات COVID-19 ، وأخضع الناس لـ 10000 حبة من حبوب اللقاح.
قال دبوق: “يتمثل أحد التحديات الكبيرة في إعادة إنشاء بيئة واقعية تمامًا لصفصاف ناضج”. وشمل ذلك الآلاف من أوراق الأشجار وجزيئات حبوب اللقاح ومئات السيقان وتجمعًا واقعيًا لحشد من حوالي 100 فرد على بعد 20 مترًا من الشجرة.
من خلال ضبط النموذج لدرجة الحرارة وسرعة الرياح والرطوبة في يوم ربيعي عادي في الولايات المتحدة ، مرت حبوب اللقاح عبر الحشد في أقل من دقيقة ، مما قد يؤثر بشكل كبير على الحمل الفيروسي الذي يحمله ويزيد من خطر الإصابة بالعدوى .
قال المؤلفون إن مسافة 6 أقدام التي يتم الاستشهاد بها غالبًا لتوصيات COVID-19 قد لا تكون كافية لأولئك المعرضين لخطر الإصابة بالمرض في المناطق المزدحمة ذات المحتوى العالي من حبوب اللقاح. يمكن استخدام توصيات جديدة تستند إلى مستويات حبوب اللقاح المحلية لإدارة مخاطر العدوى بشكل أفضل.
أثناء لفت الانتباه إلى الأشكال الأخرى لانتقال COVID-19 ، يأمل المؤلفون أن تثير دراستهم اهتمامًا متزايدًا بديناميكيات السوائل النباتية.
بعد ذلك ، يسعون إلى فهم أفضل للآليات الكامنة وراء التفاعل بين حبوب اللقاح المحمولة جوا والجهاز التنفسي البشري في ظل ظروف بيئية مختلفة.
المرجع: “عن انتقال حبوب اللقاح والفيروسات المنقولة جواً” بقلم طالب دبوق وديمتريس دريكاكيس ، 22 حزيران (يونيو) 2021 ، فيزياء الموائع.
DOI: 10.1063 / 5.0055845
