新冠狀病毒脫離宿主不能存活,為何多個城市已經開始戶外消殺
病毒是世界上最小的,可以表現出生命特徵的生物體。19世紀末,法國著名科學家巴斯德發現了一種比細菌更小的生命體。
●巴斯德全名路易斯.巴斯德(Louis pasteur,1822~1895)。
絕大多數病毒的尺度太小,比可見光的波長還要小,所以通常光學顯微鏡下病毒是看不到的。巴斯德用瘋狗的腦脊液注射到健康狗的體內,發現健康狗會得病,推測出一種比細菌還要小的生物的存在,他把這種生物命名為「病毒」。
》在電子顯微鏡下,人類終於看清了病毒的結構。
顯微鏡的解析度是指能夠區分物體點的最小間距,計算公式為R=0.61λ /NA。
根據這個公式我們知道,光學顯微鏡的解析度和入射光的波長成正比。可見光的光波長是390~770納米,所以光學顯微鏡只能做到200納米左右的解析度。但是大部分病毒的直徑都在100納米左右。
量子力學興起以後,人們發現電子是有波動的,可以用電子束來代替光子成像。電子的波長比可見光要小很多,可以達到x光級別,這就為顯微成像提供了前所未有的解析度。
1938年西門子生產出世界上第1臺商用電子顯微鏡,距離巴斯德推測狂犬病毒的存在已經過去了將近60年(1880年~1938年)。
巴斯德畢業於巴黎大學,以化學家的身份開創了微生物領域,是現代微生物學、微生物生理學的奠基人。法國人用腳踩碎葡萄作為原料釀酒,為了給葡萄酒保質,巴斯德發明了巴氏殺菌法,拯救了全球的飲料工業。
經過近百年的反覆改良,目前的商用電子顯微鏡的解析度可以達到0.2納米,可以輕鬆的看清楚病毒的結構。
》病毒分成兩大類。
第1類,有RNA或者是DNA的核酸類病毒。
第2類,純粹由蛋白質構成的朊病毒。這種病毒沒有遺傳物質,進入人體內以後會誘導人體的蛋白質變成朊病毒,其作用機理目前還不清楚。
由RNA或者是DNA構成的病毒又分成兩大類,有蛋白質外殼的病毒,和沒有蛋白質外殼的病毒。
》引發本次肺炎的新冠狀病毒,就是一類有蛋白質外殼的病毒。
核酸暴露在空氣中很容易被分解,但是有了蛋白質外殼以後就不一樣了,相當於給遺傳物質穿了一個盔甲。
病毒的蛋白質外殼還有另外一層重要意義:幫助核心遺傳物質穿透細胞膜,進入細胞內部。
病毒體積微小,數量龐大,所以很容易被分散在環境當中。病毒分散到環境中能夠存活多久?要根據具體的環境情況,在某些情況下病毒會存在的時間比較長,人類可能會從環境中感染病毒。
》進一步把病毒按照核心遺傳物質DNA、RNA進行分類。
DNA病毒利用DNA作為其遺傳物質。DNA病毒的一些常見例子是細小病毒、乳頭狀瘤病毒和皰疹病毒。
DNA病毒進入宿主細胞,首先需要病毒的蛋白質外殼與宿主細胞的細胞膜融合,打開一個缺口以後,病毒的DNA被注射入細胞,再進入細胞核,接管細胞的生化機器,進行DNA複製和轉錄,生成RNA。RNA控制著病毒所需的蛋白質外殼的形成。
病毒在細胞內積累,直到細胞達到容量並破裂,釋放新形成的病毒,感染新的宿主細胞。
RNA病毒,又稱逆轉錄病毒,以RNA為遺傳物質,肝炎病毒和愛滋病毒都是RAN病毒。當這些病毒進入宿主細胞時,它們必須首先將RNA轉化為DNA,這一過程被稱為逆轉錄。
》本次的新冠狀病毒就是RNA病毒。
逆轉錄病毒需要使用一種叫做整合酶的蛋白質,才能將逆轉錄病毒DNA插入宿主細胞的基因組。
由於逆轉錄病毒將自己的DNA整合到宿主細胞的DNA,不僅容易引起宿主細胞癌變,而且會破壞宿主細胞DNA的原有功能。
逆轉錄病毒利用宿主的生化系統進行繁殖,很難治療。由於和宿主細胞DNA融合以後,病毒基因有可能在後代中遺傳下去。所以中國人的遺傳性B肝很多。
現代醫學通常使用轉錄酶抑制劑,來治療RNA病毒。
》新冠狀病毒,在體外潮溼環境中,或者是光滑的金屬表面,可以存留較長時間。
殺滅在環境中的新冠狀病毒,首先要打破病毒的盔甲,破壞其蛋白質外殼。這就好像雞蛋殼完整的雞蛋,可以保鮮的時間較久。雞蛋殼一旦破裂,裡面物質就會很容易被破壞而失去活性。
凡是能夠破壞病毒蛋白質外殼結構的手段,都可以用來殺滅分布在環境中的病毒。
》RNA病毒的遺傳物質是單鏈結構,很容易產生變異。
Dna病毒的遺傳物質是雙鏈結構,如果一條鏈發生了變異,和另外一條鏈拼在一起的時候,就很難拼起來。因為變異是隨機的,兩條鏈在同一個位置發生變異的可能性很小。所以DNA病毒的結構很穩定。
Rna病毒每複製一次,就有可能發生變異。所以從患者體內排洩到外部環境中去的病毒是多種多樣的變異群體。這些變異群體有的比原來的病毒更不容易適應環境,所以很快就會在環境中被滅掉。
但是還有極少數的變異病毒種群對環境的適應能力比較強,可以在環境中存留比較長的時間。如果在新病毒消失之前,又感染了人,那麼這種新一代病毒就會在人體內被固定下來。
通過這種人與環境之間的交互作用,感染~變異~篩選~感染~變異~篩選的模式,反覆多次以後,留下來的病毒可以在環境中存留極長的時間,形成極大的危害。
愛滋病之所以難以根治,很大程度就是因為它是RNA病毒,變異很快,藥物的研製一直在追趕病毒變異的速度。
》多個城市已經開始對戶外的病毒進行消殺。
作為新冠病毒的中心重災區,武漢利用噴霧器、灑水車和霧炮車,首先開始全城霧化消毒。2月4號,山東萊州市沙河鎮振興村開始戶外消毒;2月7號,西安市雁塔區開始戶外病毒消殺作業。
在環境中噴灑消毒液主動殺滅病毒,就是為了防止在環境中存留的變異病毒感染人!最大限度的降低病毒的危害!