Hoewel de primaire verspreiding van SARS-CoV-2 via aërosolen en respiratoire druppels lijkt te gebeuren, kunnen fomites ook een belangrijke bijdrage leveren in de overdracht van het virus. Fomietransmissie is een belangrijke factor gebleken bij de verspreiding van andere coronavirussen zoals het porciene epidemische diarree-virus, en wordt ook vermoed voor het Middle East Respiratory Syndrome coronavirus , het humane coronavirus 229E en OC43 en SARS-CoV-2.
In deze studie werd gebruik gemaakt van een virusconcentratie van 4..97 × 107/mL verdund in een standaardoplossing die de samenstelling van de lichaamsvloeistof nabootst (eindconcentratie van 3,38 × 105/10 µL inoculum), wat overeenkomt met een cyclusdrempelwaarde (CT) van 14,2, 14,0 en 14,8 voor respectievelijk N-gen, E-gen en RdRp-gen real time RT-PCR (ongepubliceerde gegevens). Uit eerdere studies is gebleken dat bij sommige patiënten met een hoge virale belasting CT-waarden tussen 13 en 15 zijn gemeten. van Doremalen et al. beschreven hun testmateriaal (105 TCID50/mL) als hebbend een CT van 20-22, hetgeen vergelijkbaar is met CT-waarden die bij klinische patiënten zijn gemeld. Hoewel de in deze studie gebruikte virustiter hoog is, vertegenwoordigt hij een aannemelijke hoeveelheid virus die op een oppervlak kan worden afgezet.
De huidige studie heeft aangetoond dat onder gecontroleerde omstandigheden SARS-CoV-2 met een initiële virusbelasting en in een vloeistofmatrix die gelijkwaardig is aan die welke gewoonlijk door geïnfecteerde patiënten wordt uitgescheiden, gedurende ten minste 28 dagen levensvatbaar blijft wanneer het bij 20 °C en 50% relatieve luchtvochtigheid op niet-poreuze oppervlakken wordt gedroogd. Onderzoek van het oorspronkelijke SARS-virus heeft ook aangetoond dat het besmettelijke virus zich kan herstellen wanneer het gedurende maximaal 28 dagen bij kamertemperatuur en 40-50% relatieve luchtvochtigheid op plastic wordt gedroogd. Recente gegevens over de overleving van SARS-CoV-2 op persoonlijke beschermingsmiddelen voor ziekenhuizen hebben aangetoond dat het virus levensvatbaar blijft tot 21 dagen na inoculatie op zowel plastic als N95-maskers bij kamertemperatuur, wat overeenkomt met de gegevens van deze studie. De persistentie van SARS-CoV-2 op oppervlakken die hier en uit Kasloff et al. naar voren komt, laat aanzienlijk langere tijdstippen zien dan eerder gepubliceerde gegevens voor SARS-CoV-2 . Deze eerdere studies meldden herstel van infectieus SARS-CoV-2 tot respectievelijk 3 dagen na inoculatie en 4 dagen op niet-poreuze oppervlakken. De in deze studie gebruikte virustiter is ten minste 2 log hoger dan die in het artikel van van Doremalen e.a., wat de langere overlevingsduur zou kunnen verklaren. Uit werk van Lai et al. is gebleken dat de stabiliteit van het SARS-virus groter was bij hogere concentraties. Temperatuur en vochtigheid zijn beide kritische factoren voor de overleving van het virus, waarbij een stijging van een van beide factoren nadelig is voor de overleving van het virus. De overlevingskansen op roestvrijstalen coupons van het overdraagbare gastro-enteritisvirus en het muriene hepatitisvirus (beide coronavirussen) namen af bij een hogere luchtvochtigheid en temperatuur en de overlevingskansen van het Middle East Respiratory Syndrome coronavirus volgden een soortgelijk patroon. De hogere vochtigheid van ~ 65% RH gebruikt door Chin et al. kan de kortere persistentie van het virus verklaren in vergelijking met de hier gepresenteerde gegevens.
SARS-CoV-2 is aangetoond dat het snel geïnactiveerd wordt onder gesimuleerd zonlicht . Om elk mogelijk bederf door lichtbronnen te verwijderen, werden geïnoculeerde coupons in het donker gehouden voor de duur van het experiment.
Decimale reductie (D-waarde; de tijd die nodig is om de titer met 1 log te verminderen) voor SARS-CoV-2 bij 20 °C en 50%RH varieerde van 5,57 tot 9,13 dagen (gemiddeld 6,82) voor alle geteste oppervlakken. Deze gegevens zijn aanzienlijk langer dan de door Guillier et al. uitgevoerde modelberekeningen. De hier gepresenteerde gegevens werden uitgevoerd onder gecontroleerde omstandigheden met vaste temperaturen, relatieve vochtigheid, suspensiematrix en in afwezigheid van licht, wat de in deze studie waargenomen verhoogde overlevingsduur kan verklaren. Het genereren van Z-waarden bij verschillende temperaturen maakt ook extrapolatie mogelijk van D-waarden voor elk oppervlak bij andere temperaturen. De Z-waarde vertegenwoordigt de temperatuurverandering die nodig is om de D-waarde met 1 log te veranderen. Voor roestvrij staal werd de D-waarde bepaald op 6,48 dagen bij 20 °C en de Z-waarde op 13,62 °C. Als de temperatuur bij 20 °C zou dalen met 13,62 °C (d.w.z. tot 6,38 °C), zou de D-waarde dus toenemen van 6,48 dagen tot meer dan 64 dagen. Deze gegevens zouden dus een redelijke verklaring kunnen bieden voor de uitbraken van COVID-19 rond vleesverwerkings- en koelopslagfaciliteiten. De gegevens ondersteunen ook de bevindingen van een recente publicatie over de overleving van SARS-CoV-2 op vers en diepgevroren voedsel.
Roestvast staal is een veelgebruikt oppervlak voor de studie van virale stabiliteit, en is gebruikt om de persistentie van een aantal virussen te bestuderen, zoals het Ebola-virus, hepatitisvirus, influenza A en coronavirussen. Deze studie toont aan dat SARS-CoV-2 uiterst stabiel is op roestvrijstalen oppervlakken bij kamertemperatuur (> 28 dagen bij 20 °C/50%RH), maar minder stabiel is bij verhoogde temperaturen (7 dagen bij 30 °C en < 48 uur bij 40 °C). Herstel van besmettelijk virus op roestvrij staal is waargenomen voor murine hepatitis virus en overdraagbaar gastro-enteritis virus tot 28 dagen lang, zij het bij een lagere vochtigheid van 20%RH . Interessant genoeg bleek uit dezelfde studie dat de overlevingsduur bij 20 °C en 50%RH aanzienlijk lager was (4-5 dagen), wat verder suggereert dat de vochtigheid een belangrijke rol kan spelen bij de overleving van het virus.
De persistentie van het virus op zowel papier als polymeergeld is van bijzonder belang, gezien de circulatiefrequentie en de mogelijkheid tot overdracht van levensvatbaar virus, zowel tussen personen als geografische locaties. Hoewel andere studies hebben aangetoond dat papieren biljetten meer pathogenen bevatten dan polymeerbiljetten, tonen deze gegevens aan dat SARS-CoV-2 zowel op papieren biljetten als polymeerbiljetten tot minstens 28 dagen bij 20 °C persisteert, zij het met een snellere inactivatiesnelheid op polymeerbiljetten. De in deze studie gepresenteerde gegevens voor bankbiljetten zijn aanzienlijk langer dan die voor andere respiratoire virussen zoals influenza A (H3N2), waarvan de overleving tot 17 dagen bij kamertemperatuur is aangetoond. Er zij ook op gewezen dat China, voordat SARS-Cov-2 tot pandemie werd uitgeroepen, was begonnen met de ontsmetting van zijn papiergeld, wat erop wijst dat er op dat moment bezorgdheid bestond over overdracht via papieren bankbiljetten. Ook de Verenigde Staten en Zuid-Korea hebben naar aanleiding van de pandemie bankbiljetten in quarantaine geplaatst. Het is belangrijk op te merken dat na 28 dagen besmettelijke SARS-CoV-2 ook werd teruggevonden op roestvrij staal, vinyl en glas, wat suggereert dat de overlevingskansen op papieren of polymere bankbiljetten niet veel verschilden van de andere niet-poreuze oppervlakken die werden onderzocht.
De persistentie op glas is een belangrijke bevinding, aangezien apparaten met aanraakschermen zoals mobiele telefoons, bankautomaten, zelfbedieningskassa’s in supermarkten en incheckkiosken op luchthavens oppervlakken zijn met veel aanraakcontact die mogelijk niet regelmatig worden schoongemaakt en daarom een transmissierisico van SARS-CoV-2 vormen. Er is aangetoond dat mobiele telefoons ziekteverwekkers kunnen bevatten die verantwoordelijk zijn voor nosocomiale overdracht en dat zij, in tegenstelling tot handen, niet regelmatig worden schoongemaakt. De in deze studie gepresenteerde gegevens komen goed overeen met eerder gepubliceerde gegevens voor influenza A (H1N1), waarbij besmettelijk virus tot 22 dagen bij 22 °C en 7 dagen bij 35 °C werd teruggevonden. De persistentie van SARS-COV-2 op glas en vinyl (beide gebruikelijke materialen voor beeldschermen en schermbeschermers) suggereert dat apparaten met aanraakschermen een potentiële bron van transmissie kunnen zijn en regelmatig moeten worden gedesinfecteerd, vooral in omgevingen met meerdere gebruikers.
De persistentie van zowel SARS als SARS-CoV-2 op katoen is aanzienlijk korter gebleken dan op niet-poreuze oppervlakken . Uit de hier gepresenteerde gegevens blijkt ook een significante afname van de titer van teruggewonnen virus na slechts 1 uur drogen bij kamertemperatuur (20 °C) de hoeveelheid virus teruggewonnen van katoenen swatches was ongeveer 99% minder dan voor vergelijkbare virusherwinningstijdstippen voor niet-poreus materiaal. Om de verminderde virusrecuperatie op katoen te verifiëren, werd het virus 5 minuten na het aanbrengen op het katoen geëlueerd, evenals na 1 uur, waarbij de titer van het gerecupereerde virus na 5 minuten vergelijkbaar was met die van niet-poreuze oppervlakken (gegevens niet weergegeven), wat suggereert dat het proces van opdrogen een significante factor was voor katoenmateriaal, maar niet voor de niet-poreuze oppervlakken. Het virus wordt waarschijnlijk ook minder snel teruggevonden van poreuze substraten dan van niet-poreuze substraten doordat het virus zich aan de stofvezels hecht. Wanneer de inactiveringssnelheid van het virus in de tijd wordt bekeken in plaats van de brutovermindering ten opzichte van het oorspronkelijke inoculum, is er een subtieler verschil met de niet-poreuze oppervlakken. De D-waarden voor katoen bij 20 °C verschillen, in vergelijking met andere materialen, niet significant van andere substraten (bv. 5,6 dagen voor katoen vs. 6,3 dagen voor vinyl), en de hellingen van de lijn die suggereren dat de snelheid waarmee het virus vervalt, is vergelijkbaar voor alle substraten. Deze studie toont ook aan dat de overlevingstijd op katoen aanzienlijk langer is (7 dagen) dan eerder gerapporteerd. Dit verschil kan te wijten zijn aan verschillen in de gebruikte soorten katoen: in de huidige studie werd 100% katoen gebruikt, terwijl in eerdere studies ofwel een katoenen japon of een katoenen t-shirt werd gebruikt.