Att utveckla tillförlitliga och standardiserade metoder för att testa myggsvärmars känslighet för insekticider är avgörande för att förstå effektiviteten hos nya aktiva ingredienser eller formuleringar. Metoder för att testa myggsvärmars känslighet för kontaktinsekticider eller produkter (som de som marknadsförs i folkhälsoprogram) är väl etablerade och standardiserade. Testmetoder för flyktiga eller aerosolinsekticider som används i hushållsprodukter är dock svåra att implementera effektivt. Baserat på Världshälsoorganisationens rekommendationer för hushållsinsekticider utvecklade vi en standardiserad och högkapacitetsmetod för att testa aerosolprodukter med burmyggor och en effektiv desinfektionsmetod som utfördes i en Peet-Grady-testkammare (PG-testkammare). Vi validerade effektiviteten hos denna nya metod med hjälp av populationer av insekticidresistenta och känsliga Aedes- och Anopheles-myggor. En ny egenskap hos denna metod är införandet av en kammare riktad mot myggburarna, vilket möjliggör kvantitativ bedömning i realtid av myggdödningsgraden efter exponering för insekticider. Desinfektion med provpinnar avlägsnar effektivt kvarvarande pyretroidinnehållande aerosololja från testkammarens yta, med dödlighet på mindre än 2 % för känsliga myggor som testats direkt på kammarens yta. Ingen rumslig heterogenitet i avdödnings- eller dödlighetsgraden bland burmyggor observerades i PG-kammaren. Vår metod med dubbla burar ger åtta gånger högre genomströmning än freeflight-metoden, vilket möjliggör samtidig testning av olika myggstammar och effektiv åtskillnad mellan mottagliga och resistenta myggpopulationer som testas parallellt.
Hittills har aerosolbaserade insekticider främst använts i hemmet för personligt skydd, med begränsad användning inom folkhälsoprogram. Nyligen genomförda studier har dock visat utbredd användning av insekticider i hushållet i områden där vektorburna sjukdomar är vanliga. Oavsett om motivationen är myggmedel eller sjukdomsförebyggande, finns det ett akut behov av standardiserade och lättanvända metoder för att screena endemiska myggpopulationer för känslighet för insekticider i hushållet. Detta är avgörande för att förutsäga insekticiders effektivitet mot lokala vektorer och förstå hur användningen av insekticider i hushållet påverkar det evolutionära urvalet för insekticidresistens.
Kompletterande metod 1 ger detaljerade steg-för-steg-instruktioner för att genomföra vårt testprogram för aerosolinsekticider.
Även om WHO:s riktlinjer rekommenderar användning av automatiserade nebulisatorer, ger de inga specifika tekniska specifikationer. Användningen av automatiserade nebulisatorer är avgörande, eftersom manuell nebulisation i en propylenglykolkammare inte bara är arbetsintensiv utan också kan orsaka rumsliga inkonsekvenser och variationer i nebuliseringstiden.
Reaktionskammaren måste steriliseras efter varje test, men den interna rengöringsmetod som rekommenderas i WHO:s riktlinje innebär att man använder vatten från en slang. I vårt dagliga arbete är denna metod det mest arbetsintensiva steget i driften av bioanalytisk utrustning, så vi utvecklade och testade en steriliseringsprocedur baserad på provtagning.
Fläktens avtagbara delar behandlas enligt ovanstående beskrivning, och fläktens blad och ram rengörs med en svamp indränkt i en 5-procentig lösning av Decon 90.
Baserat på förhållandet mellan spraytid och produktleveranshastighet uppvisade vår aerosoldispenser också god noggrannhet i att kontrollera aerosoldoseringsförhållandet, åtminstone över det testade intervallet 1 till 4 gånger . Som visas i figur 3b är denna egenskap särskilt viktig för att karakterisera dos-responsförhållandet för nya aerosolformuleringar eller bestämma identifieringsdosen för att detektera insekticidresistens.
Vi visar att vårt reviderade protokoll för utvärdering av aerosolinsekticider för hushållsbruk, med hjälp av desinfektion med bomullspinnar, dubbla burar, fjärrstyrda sprutor och biometrisk registrering från actionkameror, är ett mer effektivt och genomförbart alternativ till nuvarande metoder.WHOrekommendationer. Metoden med svabbesinfektion, som bara kräver 20 minuter, sparar avsevärt tid jämfört med det befintliga protokollet (som vanligtvis kräver en timme per testkammare). Den minskar också den tid operatörerna lägger på att ta på sig fullständig personlig skyddsutrustning (t.ex. andningshjälmar och antistatiska arbetskläder). Dessutom genererar denna metod mindre förorenad vätska och kläder för behandling än en fullständig rengöring av testkammaren, vilket minimerar risken för kontaminering av rummet där testkammaren finns. Metoden med svabbesinfektion är också lämplig för desinfektion av semipermanenta testrum som kräverminimalmöbelplacering i en mängd olika rumsplanlösningar.
En central fråga som undersökts i denna studie och andra är standardiseringen av exponeringsdoser av insekticider som appliceras i miljön över olika testprotokoll. Som visas i figur 2b varierade sprayvolymen mellan olika aerosolburktyper, trots en fast spraytid, vilket potentiellt återspeglar skillnader i tillverkningsprocesser (t.ex. internt tryck, drivmedelsanvändning, munstycksstruktur etc.). Dessutom begränsar den nuvarande bristen på kommersiellt tillgängliga fjärrsprutningsanordningar med den erforderliga flexibiliteten i spraytiden deras användning vid bedömning av dos-responsförhållandet för myggbekämpning. Manuell sprutning genom testluckor eller åtkomstluckor (om sådana finns) kan leda till variationer i exponeringsdoser. Faktum är att våra resultat belyser behovet och vikten av att minska dessa variationskällor. För resistenta Aedes aegypti-populationer observerade vi en korrelation mellan aerosoldosen och den slutliga bestämningen av känslighet eller resistens (figur 3b). Helst bör aerosoldoser standardiseras i gram aerosoliserad substans snarare än i aerosoliseringens varaktighet för att underlätta jämförelser mellan olika studier.
RCAD erbjuder ett alternativt tillvägagångssätt för framtida forskning som minimerar effekten av processvariationer. Även om vi fann att standardisering av aerosolsprayer inte är genomförbart, visade vi att massan av aerosol som levereras genom olika aerosolburkar kan uppskattas reproducerbart genom att kalibrera spraylängden (Figur 2b, 3a). Sådan standardisering av aerosolkoncentrationen i vilken testkammare som helst är avgörande för att förbättra resultatens reproducerbarhet.
Baserat på vår erfarenhet och andra forskargruppers erfarenheter utgör rekommendationerna i den nuvarande riktlinjen gällande användning av aerosoldetektionsmetoder för att testa frittflygande myggor betydande logistiska utmaningar för laboratorie- och halvfältstudier. Till exempel har metoder för att upptäcka frittflygande myggor mycket låg genomströmning (inklusive arbetsintensiv återfångst av överlevande frittflygande myggor) och lider av ett antal tekniska begränsningar, såsom svårigheter att fastställa avlivningsgraden i realtid.
Även om vårt validerade experiment med dubbla burar tar upp frågan om flödesbegränsningar och är en genomförbar metod för att screena myggors känslighet för aerosolinsekticider, bör det noteras att dödligheten för myggor på Caymanöarna var signifikant lägre i burexperimentet än i experimentet med fri flykt (Fig. 5c, Tabell 1). Denna skillnad kan återspegla en minskning av insekticiddosen inuti buren, eftersom färre aerosoldroppar penetrerar nätet och kommer in i buren. Framtida studier kan använda tyg med större maskor och burdesigner med högre fläktluftflödeshastigheter (t.ex. cylindriska designer) för att ytterligare validera resultaten som erhållits med de olika experimentella metoderna.
Publiceringstid: 2 februari 2026