Det er avgjørende å utvikle pålitelige og standardiserte metoder for å teste myggsvermers mottakelighet for insektmidler for å forstå effektiviteten til nye aktive ingredienser eller formuleringer. Metoder for å teste myggsvermers mottakelighet for kontaktinsekticider eller -produkter (som de som promoteres i folkehelseprogrammer) er veletablerte og standardiserte. Imidlertid er testmetoder for flyktige eller aerosolinsekticider som brukes i husholdningsprodukter vanskelige å implementere effektivt. Basert på Verdens helseorganisasjons anbefalinger for husholdningsinsekticider, utviklet vi en standardisert og høykapasitetsmetode for testing av aerosolprodukter ved bruk av mygg i bur og en effektiv desinfeksjonsmetode utført i et Peet-Grady testkammer (PG-testkammer). Vi validerte effektiviteten til denne nye metoden ved bruk av populasjoner av insektmiddelresistente og mottakelige Aedes- og Anopheles-mygg. Et nytt trekk ved denne metoden er inkluderingen av et kammer rettet mot myggburene, noe som muliggjør kvantitativ vurdering i sanntid av myggdrepningsrater etter eksponering for insektmidler. Desinfeksjon med vattpinne fjerner effektivt gjenværende pyretroidholdig aerosolje fra testkammeroverflaten, med dødelighetsrater på mindre enn 2 % for mottakelige mygg testet direkte på kammeroverflaten. Ingen romlig heterogenitet i drepnings- eller dødelighetsrater blant mygg i bur ble observert i PG-kammeret. Vår metode med to bur gir åtte ganger høyere gjennomstrømning enn friflygingsmetoden, noe som muliggjør samtidig testing av forskjellige myggstammer og effektiv diskriminering mellom mottakelige og resistente myggpopulasjoner som testes parallelt.
Til dags dato har aerosolinsektmidler primært blitt brukt i hjemmet for personlig beskyttelse, med begrenset bruk i folkehelseprogrammer. Nyere studier har imidlertid vist utbredt bruk av insektmidler i husholdninger i områder der vektorbårne sykdommer er utbredt. Enten motivasjonen er myggmiddel eller sykdomsforebygging, er det et presserende behov for standardiserte og brukervennlige metoder for å screene endemiske myggpopulasjoner for mottakelighet for insektmidler i husholdningen. Dette er avgjørende for å forutsi insektmidlers effektivitet mot lokale vektorer og forstå hvordan bruk av insektmidler i husholdninger påvirker den evolusjonære seleksjonen for insektmiddelresistens.
Supplerende metode 1 gir detaljerte trinnvise instruksjoner for å gjennomføre vårt testprogram for aerosolinsektmidler.
Selv om WHOs retningslinjer anbefaler bruk av automatiserte forstøvere, gir de ikke spesifikke tekniske spesifikasjoner. Bruk av automatiserte forstøvere er avgjørende, ettersom manuell forstøving i et propylenglykolkammer ikke bare er arbeidskrevende, men også kan forårsake romlige inkonsekvenser og variasjoner i forstøvingsvarighet.
Reaksjonskammeret må steriliseres etter hver test, men den interne rengjøringsmetoden som anbefales i WHOs retningslinjer innebærer å påføre vann fra en slange. I vårt daglige arbeid er denne metoden det mest arbeidskrevende trinnet i drift av bioanalytisk utstyr, så vi utviklet og testet en steriliseringsprosedyre basert på vattpinner.
De avtakbare delene av viften behandles som beskrevet ovenfor, og viftens blader og ramme rengjøres med en svamp dynket i en 5 % løsning av Decon 90.
Basert på forholdet mellom sprayvarighet og produktleveringshastighet, viste aerosoldispenseren vår også god nøyaktighet i å kontrollere aerosoldoseringsforholdet, i det minste over det testede området på 1 til 4 ganger. Som vist i figur 3b, er denne egenskapen spesielt viktig for å karakterisere dose-responsforholdet til nye aerosolformuleringer eller bestemme identifikasjonsdosen for å oppdage insektmiddelresistens.
Vi demonstrerer at vår reviderte protokoll for evaluering av aerosolinsekticider i husholdninger, ved bruk av desinfeksjon med vattpinner, doble bur, fjernstyrte sprøyter og biometrisk opptak fra actionkameraer, er et mer effektivt og gjennomførbart alternativ til dagensWHOanbefalinger. Metoden med vattpinnedesinfeksjon, som bare krever 20 minutter, sparer betydelig tid sammenlignet med den eksisterende protokollen (som vanligvis krever én time per testkammer). Den reduserer også tiden operatørene bruker på å ta på seg fullt personlig verneutstyr (f.eks. åndedrettshjelmer og antistatiske arbeidsklær). Videre genererer denne metoden mindre forurenset væske og klær til behandling enn en fullstendig rengjøring av testkammeret, og minimerer dermed potensialet for forurensning av rommet som inneholder testkammeret. Metoden med vattpinnedesinfeksjon er også egnet for desinfeksjon av semi-permanente testrom som kreverminimalmøbelplassering i en rekke romoppsett.
Et sentralt problem som ble utforsket i denne studien og andre, er standardiseringen av eksponeringsdoser for insektmidler brukt i miljøet på tvers av ulike testprotokoller. Som vist i figur 2b, til tross for en fast sprayvarighet, varierte sprayvolumet på tvers av aerosolbokstyper, noe som potensielt gjenspeiler forskjeller i produksjonsprosesser (f.eks. indre trykk, drivmiddelbruk, dysestruktur osv.). Videre begrenser den nåværende mangelen på kommersielt tilgjengelige fjernsprøyteenheter med den nødvendige fleksibiliteten i sprayvarighet bruken av dem i vurderingen av dose-respons-forholdet for myggkontroll. Manuell sprøyting gjennom testluker eller tilgangsluker (hvis tilgjengelig) kan føre til variasjoner i eksponeringsdoser. Faktisk fremhever resultatene våre behovet og viktigheten av å redusere disse variasjonskildene. For resistente Aedes aegypti-populasjoner observerte vi en korrelasjon mellom aerosoldosen og den endelige bestemmelsen av følsomhet eller resistens (figur 3b). Ideelt sett bør aerosoldoser standardiseres i gram aerosolisert stoff i stedet for i varighet av aerosolisering for å lette sammenligninger mellom ulike studier.
RCAD tilbyr en alternativ tilnærming for fremtidig forskning som minimerer virkningen av prosessvariasjoner. Selv om vi fant at standardisering av aerosolsprayer ikke er gjennomførbart, demonstrerte vi at massen av aerosol levert gjennom forskjellige aerosolbokser kan estimeres reproduserbart ved å kalibrere spraylengden (figur 2b, 3a). Slik standardisering av aerosolkonsentrasjonen i et hvilket som helst testkammer er avgjørende for å forbedre reproduserbarheten av resultatene.
Basert på vår erfaring og erfaringen til andre forskningsgrupper, utgjør anbefalingene i gjeldende retningslinje angående bruk av aerosoldeteksjonsmetoder for testing av frittflyvende mygg betydelige logistiske utfordringer for laboratorie- og semifeltstudier. For eksempel har metoder for deteksjon av frittflyvende mygg svært lav gjennomstrømning (inkludert arbeidskrevende gjenfangst av overlevende frittflyvende mygg) og lider av en rekke tekniske begrensninger, for eksempel vanskeligheter med å bestemme avlivningsrater i sanntid.
Selv om vårt validerte dobbeltbureksperiment tar for seg problemet med strømningsbegrensninger og er en gjennomførbar metode for å screene myggs mottakelighet for aerosolinsektmidler, bør det bemerkes at dødeligheten for mygg på Caymanøyene var betydelig lavere i bureksperimentet enn i frittflygende eksperiment (fig. 5c, tabell 1). Denne forskjellen kan gjenspeile en reduksjon i insektmiddeldosen inne i buret, ettersom færre aerosoldråper trenger inn i buret. Fremtidige studier kan bruke stoffer med større netting og burdesign med høyere viftelufthastigheter (f.eks. sylindriske design) for å validere resultatene oppnådd med de forskjellige eksperimentelle metodene ytterligere.
Publisert: 02.02.2026