เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพในการทดสอบยาฆ่าแมลงแบบละอองลอยกับยุง

การพัฒนาวิธีการทดสอบความไวของฝูงยุงต่อยาฆ่าแมลงที่น่าเชื่อถือและได้มาตรฐานนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำความเข้าใจประสิทธิภาพของสารออกฤทธิ์หรือสูตรใหม่ๆ วิธีการทดสอบความไวของฝูงยุงต่อยาฆ่าแมลงแบบสัมผัสหรือผลิตภัณฑ์ (เช่น ผลิตภัณฑ์ที่ส่งเสริมในโครงการสาธารณสุข) นั้นเป็นที่ยอมรับและได้มาตรฐานแล้ว อย่างไรก็ตาม วิธีการทดสอบยาฆ่าแมลงแบบระเหยหรือแบบละอองที่ใช้ในผลิตภัณฑ์สำหรับใช้ในครัวเรือนนั้นยากที่จะนำไปใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยอิงตามคำแนะนำขององค์การอนามัยโลกสำหรับยาฆ่าแมลงในครัวเรือน เราได้พัฒนาวิธีการทดสอบผลิตภัณฑ์แบบละอองที่เป็นมาตรฐานและมีประสิทธิภาพสูง โดยใช้ยุงที่เลี้ยงในกรงและวิธีการฆ่าเชื้อที่มีประสิทธิภาพซึ่งดำเนินการในห้องทดสอบ Peet-Grady (ห้องทดสอบ PG) เราได้ตรวจสอบความถูกต้องของวิธีการใหม่นี้โดยใช้ประชากรยุง Aedes และ Anopheles ที่ดื้อยาและไวต่อยาฆ่าแมลง คุณลักษณะใหม่ของวิธีการนี้คือการมีห้องที่หันไปทางกรงยุง ทำให้สามารถประเมินอัตราการฆ่ายุงแบบเรียลไทม์เชิงปริมาณหลังจากการสัมผัสยาฆ่าแมลงได้ การฆ่าเชื้อด้วยสำลีช่วยกำจัดน้ำมันละอองลอยที่มีสารไพรีทรอยด์ตกค้างออกจากพื้นผิวห้องทดสอบได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยมีอัตราการตายของยุงที่ไวต่อสารเคมีน้อยกว่า 2% เมื่อทดสอบโดยตรงบนพื้นผิวห้องทดสอบ ไม่พบความแตกต่างในอัตราการฆ่าหรืออัตราการตายในยุงที่ถูกขังอยู่ในกรงในห้องทดสอบ PG วิธีการใช้กรงคู่ของเราให้ผลผลิตสูงกว่าวิธีการปล่อยบินอิสระถึงแปดเท่า ทำให้สามารถทดสอบยุงสายพันธุ์ต่างๆ พร้อมกันได้ และแยกแยะความแตกต่างระหว่างประชากรยุงที่ไวต่อสารเคมีและยุงที่ดื้อต่อสารเคมีได้อย่างมีประสิทธิภาพเมื่อทดสอบควบคู่กันไป
จนถึงปัจจุบัน สารกำจัดศัตรูพืชแบบสเปรย์ส่วนใหญ่ถูกนำมาใช้ในบ้านเพื่อป้องกันตนเอง โดยมีการใช้ในโครงการสาธารณสุขอย่างจำกัด อย่างไรก็ตาม การศึกษาล่าสุดแสดงให้เห็นถึงการใช้สารกำจัดศัตรูพืชในครัวเรือนอย่างแพร่หลายในพื้นที่ที่มีโรคที่เกิดจากแมลงเป็นพาหะแพร่ระบาด ไม่ว่าแรงจูงใจจะเป็นการไล่ยุงหรือการป้องกันโรค ก็มีความจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องมีวิธีการที่เป็นมาตรฐานและใช้งานง่ายสำหรับการคัดกรองประชากรยุงในพื้นที่เพื่อหาความไวต่อสารกำจัดศัตรูพืชในครัวเรือน นี่เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการคาดการณ์ประสิทธิภาพของสารกำจัดศัตรูพืชต่อแมลงเป็นพาหะในท้องถิ่น และทำความเข้าใจว่าการใช้สารกำจัดศัตรูพืชในครัวเรือนส่งผลต่อการคัดเลือกทางวิวัฒนาการเพื่อต้านทานสารกำจัดศัตรูพืชอย่างไร
วิธีการเสริมที่ 1 ให้คำแนะนำทีละขั้นตอนอย่างละเอียดสำหรับการดำเนินการทดสอบสารกำจัดศัตรูพืชแบบละอองลอยของเรา
แม้ว่าแนวทางขององค์การอนามัยโลก (WHO) จะแนะนำให้ใช้เครื่องพ่นยาอัตโนมัติ แต่ก็ไม่ได้ระบุข้อกำหนดทางเทคนิคที่เฉพาะเจาะจง การใช้เครื่องพ่นยาอัตโนมัติมีความสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากวิธีการพ่นยาด้วยมือในห้องบรรจุโพรพิลีนไกลคอลนั้นไม่เพียงแต่ต้องใช้แรงงานมากเท่านั้น แต่ยังอาจทำให้เกิดความไม่สม่ำเสมอในด้านพื้นที่และความแปรปรวนของระยะเวลาการพ่นยาได้อีกด้วย
ห้องปฏิกิริยาต้องได้รับการฆ่าเชื้อหลังการทดสอบแต่ละครั้ง แต่แนวทางการทำความสะอาดภายในที่แนะนำในแนวทางปฏิบัติขององค์การอนามัยโลกนั้นเกี่ยวข้องกับการใช้น้ำจากสายยาง ในการทำงานประจำวันของเรา วิธีนี้เป็นขั้นตอนที่ต้องใช้แรงงานมากที่สุดในการใช้งานอุปกรณ์วิเคราะห์ทางชีวภาพ ดังนั้นเราจึงได้พัฒนาและทดสอบขั้นตอนการฆ่าเชื้อโดยใช้สำลีเช็ดทำความสะอาด
ชิ้นส่วนที่ถอดได้ของพัดลมจะได้รับการบำบัดตามที่อธิบายไว้ข้างต้น และใบพัดและโครงของพัดลมจะถูกทำความสะอาดด้วยฟองน้ำที่ชุบด้วยสารละลาย Decon 90 ความเข้มข้น 5%
จากความสัมพันธ์ระหว่างระยะเวลาการฉีดพ่นและอัตราการส่งผลิตภัณฑ์ เครื่องพ่นละอองของเรายังแสดงให้เห็นถึงความแม่นยำที่ดีในการควบคุมอัตราส่วนปริมาณละอองอย่างน้อยในช่วงที่ทดสอบคือ 1 ถึง 4 เท่า ดังแสดงในรูปที่ 3b คุณลักษณะนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการกำหนดความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณและผลตอบสนองของสูตรละอองใหม่ หรือการกำหนดปริมาณที่ใช้ในการตรวจหาความต้านทานต่อยาฆ่าแมลง
เราแสดงให้เห็นว่าโปรโตคอลที่ปรับปรุงใหม่ของเราสำหรับการประเมินยาฆ่าแมลงแบบละอองในครัวเรือน โดยใช้การฆ่าเชื้อด้วยสำลี การใช้กรงสองชั้น เครื่องพ่นแบบควบคุมระยะไกล และการบันทึกข้อมูลทางชีวภาพจากกล้องแอ็กชัน เป็นทางเลือกที่มีประสิทธิภาพและเป็นไปได้มากกว่าวิธีการปัจจุบัน^WHOข้อแนะนำ วิธีการฆ่าเชื้อด้วยสำลีซึ่งใช้เวลาเพียง 20 นาที ช่วยประหยัดเวลาได้อย่างมากเมื่อเทียบกับวิธีการเดิม (ซึ่งโดยทั่วไปใช้เวลาหนึ่งชั่วโมงต่อห้องทดสอบ) นอกจากนี้ยังช่วยลดเวลาที่ผู้ปฏิบัติงานใช้ในการสวมอุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคลแบบเต็มรูปแบบ (เช่น หมวกนิรภัยและชุดทำงานป้องกันไฟฟ้าสถิต) ยิ่งไปกว่านั้น วิธีนี้ยังก่อให้เกิดของเหลวและเสื้อผ้าที่ปนเปื้อนน้อยกว่าการทำความสะอาดห้องทดสอบทั้งหมด จึงช่วยลดโอกาสการปนเปื้อนของห้องที่ตั้งห้องทดสอบได้ วิธีการฆ่าเชื้อด้วยสำลียังเหมาะสำหรับการฆ่าเชื้อห้องทดสอบกึ่งถาวรที่ต้องการการฆ่าเชื้อด้วยสำลีอีกด้วย^{น้อยที่สุด}การจัดวางเฟอร์นิเจอร์ในรูปแบบห้องต่างๆ
ประเด็นสำคัญที่สำรวจในงานวิจัยนี้และงานวิจัยอื่นๆ คือ การกำหนดมาตรฐานปริมาณการสัมผัสสารฆ่าแมลงที่ใช้ในสิ่งแวดล้อมในโปรโตคอลการทดสอบที่แตกต่างกัน ดังแสดงในรูปที่ 2b แม้ว่าระยะเวลาการฉีดพ่นจะคงที่ แต่ปริมาณการฉีดพ่นแตกต่างกันไปตามประเภทของกระป๋องสเปรย์ ซึ่งอาจสะท้อนถึงความแตกต่างในกระบวนการผลิต (เช่น แรงดันภายใน การใช้สารขับดัน โครงสร้างหัวฉีด ฯลฯ) นอกจากนี้ การขาดแคลนอุปกรณ์ฉีดพ่นระยะไกลที่วางจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ซึ่งมีความยืดหยุ่นในระยะเวลาการฉีดพ่นที่จำเป็นนั้น ทำให้การใช้งานในการประเมินความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณและผลตอบสนองในการควบคุมยุงมีข้อจำกัด การฉีดพ่นด้วยมือผ่านช่องทดสอบหรือช่องเข้าถึง (ถ้ามี) อาจทำให้ปริมาณการสัมผัสแตกต่างกันไป อันที่จริง ผลการวิจัยของเราเน้นย้ำถึงความจำเป็นและความสำคัญของการลดแหล่งที่มาของความแปรปรวนเหล่านี้ สำหรับประชากรยุงลาย Aedes aegypti ที่ดื้อยา เราสังเกตเห็นความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณสเปรย์และการกำหนดความไวหรือความต้านทานขั้นสุดท้าย (รูปที่ 3b) ในอุดมคติแล้ว ควรมีการกำหนดมาตรฐานปริมาณสเปรย์เป็นกรัมของสารที่พ่นเป็นสเปรย์มากกว่าระยะเวลาการพ่นเป็นสเปรย์ เพื่ออำนวยความสะดวกในการเปรียบเทียบระหว่างงานวิจัยต่างๆ
RCAD นำเสนอแนวทางทางเลือกสำหรับการวิจัยในอนาคตที่ช่วยลดผลกระทบจากความแปรปรวนของกระบวนการ แม้ว่าเราจะพบว่าการกำหนดมาตรฐานของสเปรย์ละอองลอยนั้นทำได้ยาก แต่เราได้แสดงให้เห็นว่ามวลของละอองลอยที่ส่งผ่านกระป๋องสเปรย์ที่แตกต่างกันนั้นสามารถประมาณได้อย่างแม่นยำโดยการปรับเทียบความยาวของสเปรย์ (รูปที่ 2b, 3a) การกำหนดมาตรฐานความเข้มข้นของละอองลอยในห้องทดสอบใดๆ นั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการปรับปรุงความแม่นยำของผลลัพธ์
จากประสบการณ์ของเราและกลุ่มวิจัยอื่นๆ ข้อแนะนำในแนวทางปฏิบัติปัจจุบันเกี่ยวกับการใช้วิธีตรวจจับละอองลอยในการทดสอบยุงบินอิสระนั้น ก่อให้เกิดความท้าทายด้านโลจิสติกส์อย่างมากสำหรับการศึกษาในห้องปฏิบัติการและภาคสนามกึ่งจริง ตัวอย่างเช่น วิธีการตรวจจับยุงบินอิสระมีประสิทธิภาพต่ำมาก (รวมถึงการจับยุงบินอิสระที่รอดชีวิตซ้ำซึ่งต้องใช้แรงงานมาก) และมีข้อจำกัดทางเทคนิคหลายประการ เช่น ความยากลำบากในการกำหนดอัตราการฆ่าในเวลาจริง
แม้ว่าการทดลองแบบกรงคู่ที่ได้รับการตรวจสอบแล้วของเราจะช่วยแก้ไขปัญหาข้อจำกัดด้านการไหลเวียนของอากาศและเป็นวิธีการที่ใช้ได้ผลในการคัดกรองความไวของยุงต่อยาฆ่าแมลงแบบละอองลอย แต่ควรสังเกตว่าอัตราการตายของยุงในหมู่เกาะเคย์แมนนั้นต่ำกว่าอย่างมีนัยสำคัญในการทดลองแบบกรงเมื่อเทียบกับการทดลองแบบปล่อยบินอิสระ (รูปที่ 5c ตารางที่ 1) ความแตกต่างนี้อาจสะท้อนถึงการลดปริมาณยาฆ่าแมลงภายในกรง เนื่องจากมีละอองลอยแทรกซึมผ่านตาข่ายและเข้าไปในกรงน้อยลง การศึกษาในอนาคตอาจใช้ผ้าตาข่ายขนาดใหญ่ขึ้นและออกแบบกรงที่มีอัตราการไหลของอากาศจากพัดลมสูงขึ้น (เช่น การออกแบบทรงกระบอก) เพื่อตรวจสอบความถูกต้องของผลลัพธ์ที่ได้จากวิธีการทดลองที่แตกต่างกันต่อไป