蚊の群れの殺虫剤感受性を試験するための信頼性が高く標準化された方法の開発は、新しい有効成分や製剤の有効性を理解するために不可欠です。蚊の群れの接触殺虫剤または製品（公衆衛生プログラムで推進されているものなど）に対する感受性を試験する方法は十分に確立され、標準化されています。しかし、家庭用製品に使用される揮発性またはエアゾール殺虫剤の試験方法は、効果的に実施することが困難です。家庭用殺虫剤に関する世界保健機関の勧告に基づき、我々は、ケージに入れられた蚊を用いてエアゾール製品を試験するための標準化されたハイスループット法と、ピート・グレイディ試験チャンバー（PG試験チャンバー）で実施される効果的な消毒法を開発しました。我々は、殺虫剤抵抗性と感受性のあるヤブカ属とハマダラカ属の蚊の集団を用いて、この新しい方法の有効性を検証しました。この方法の新しい特徴は、蚊のケージに向けたチャンバーを組み込んでいることで、これにより殺虫剤曝露後の蚊の死滅率をリアルタイムで定量的に評価できます。スワブ消毒により、試験チャンバー表面から残留ピレスロイド含有エアロゾル油が効果的に除去され、感受性蚊をチャンバー表面で直接試験した場合の死亡率は2%未満でした。PGチャンバー内では、ケージに入れられた蚊の殺虫率または死亡率に空間的なばらつきは認められませんでした。当社のデュアルケージ法は、自由飛行法に比べて8倍のスループットを実現し、異なる蚊の系統を同時に試験できるだけでなく、並行して試験された感受性蚊と耐性蚊の集団を効果的に区別することが可能です。
これまで、エアゾール殺虫剤は主に家庭内での個人防護を目的として使用されており、公衆衛生プログラムでの使用は限られていました。しかし、最近の研究では、媒介性疾患が蔓延している地域では家庭用殺虫剤が広く使用されていることが示されています。蚊よけ目的であろうと疾病予防目的であろうと、風土病に生息する蚊の集団を家庭用殺虫剤に対する感受性についてスクリーニングするための、標準化された簡便な方法が緊急に必要とされています。これは、地域の媒介生物に対する殺虫剤の有効性を予測し、家庭用殺虫剤の使用が殺虫剤耐性の進化的選択にどのように影響するかを理解する上で非常に重要です。
補足方法 1 では、エアロゾル殺虫剤テスト プログラムを実施するための詳細な手順が段階的に示されています。
WHOガイドラインでは自動ネブライザーの使用が推奨されていますが、具体的な技術仕様は示されていません。プロピレングリコールチャンバー内での手動ネブライザーは、労働集約的であるだけでなく、空間的な不均一性やネブライザー持続時間のばらつきを引き起こす可能性があるため、自動ネブライザーの使用は非常に重要です。
反応チャンバーは毎回の検査後に滅菌する必要がありますが、WHOガイドラインで推奨されている内部洗浄方法は、ホースから水を噴射する方法です。私たちの日常業務において、この方法はバイオ分析装置の操作において最も手間がかかる手順であるため、綿棒を用いた滅菌手順を開発し、試験しました。
ファンの取り外し可能な部品は上記のように処理され、ファンのブレードとフレームは、5% の Decon 90 溶液に浸したスポンジで清掃されます。
噴霧時間と製品噴霧速度の関係に基づき、当社のエアロゾルディスペンサーは、少なくとも試験した1～4倍の範囲において、エアロゾル投与量比の制御において優れた精度を示しました。図3bに示すように、この特性は、新しいエアロゾル製剤の用量反応関係を特性評価したり、殺虫剤耐性を検出するための識別用量を決定したりする際に特に重要です。
綿棒消毒、二重ケージ、遠隔操作噴霧器、アクションカメラによる生体測定記録を用いた家庭用エアロゾル殺虫剤を評価するための改訂プロトコルは、現在の方法よりも効果的で実現可能な代替手段であることを証明した。誰が推奨事項に従って実施されます。スワブ消毒法はわずか20分で完了するため、既存のプロトコル（通常、試験室1室あたり1時間必要）と比較して大幅に時間を節約できます。また、作業員が個人用保護具（呼吸用ヘルメットや帯電防止作業服など）を装着する時間も短縮されます。さらに、この方法では試験室を完全に清掃するよりも汚染された液体や処理用衣類が少なくなるため、試験室が設置されている部屋の汚染の可能性を最小限に抑えることができます。スワブ消毒法は、半永久的な試験室の消毒にも適しています。最小限さまざまな部屋のレイアウトでの家具の配置。
本研究および他の研究で検討された重要な課題は、異なる試験プロトコルにおける環境中で散布された殺虫剤の曝露量の標準化です。図2bに示すように、噴霧時間は一定であるにもかかわらず、噴霧量はエアゾール缶の種類によって異なり、製造工程（例：内部圧力、噴射剤の使用、ノズル構造など）の違いを反映している可能性があります。さらに、噴霧時間に関して必要な柔軟性を備えた市販の遠隔噴霧装置が現在不足しているため、蚊の駆除における用量反応関係の評価において、それらの使用は制限されています。テストハッチまたはアクセスハッチ（利用可能な場合）からの手動噴霧は、曝露量にばらつきをもたらす可能性があります。実際、本研究の結果は、これらのばらつきの原因を低減する必要性および重要性を浮き彫りにしています。耐性を持つネッタイシマカ（Aedes aegypti）個体群では、エアロゾル投与量と最終的な感受性または耐性の判定との間に相関関係が認められました（図3b）。理想的には、異なる研究間の比較を容易にするために、エアロゾル投与量は噴霧時間ではなく、エアロゾル化された物質のグラム数で標準化されるべきです。
RCADは、将来の研究において、プロセス変動の影響を最小限に抑える代替アプローチを提供します。エアロゾルスプレーの標準化は実現不可能であることが判明しましたが、スプレー長を較正することで、異なるエアロゾル缶から噴射されるエアロゾルの質量を再現性のある方法で推定できることを実証しました（図2b、3a）。あらゆる試験チャンバーにおけるエアロゾル濃度の標準化は、結果の再現性を向上させるために不可欠です。
我々の経験および他の研究グループの経験に基づくと、自由飛翔蚊の検査におけるエアロゾル検出法の使用に関する現行ガイドラインに含まれる推奨事項は、実験室および半野外研究において重大なロジスティックス上の課題を提起する。例えば、自由飛翔蚊の検出法は、生存している自由飛翔蚊の再捕獲という労働集約的な作業を含む、非常に低いスループットを有し、リアルタイムでの殺虫率の測定が困難であるなど、多くの技術的制約を抱えている。
検証済みの二重ケージ実験は、流量制限の問題に対処しており、蚊のエアロゾル殺虫剤感受性をスクリーニングするための実行可能な方法であるが、ケイマン諸島産蚊の死亡率はケージ実験の方が自由飛行実験よりも有意に低かったことに留意すべきである（図5c、表1）。この差は、メッシュを貫通してケージ内に侵入するエアロゾル液滴の減少により、ケージ内の殺虫剤投与量が減少したことを反映している可能性がある。今後の研究では、より大きなメッシュの布地と、ファンの風量が高いケージ設計（例えば、円筒形設計）を用いることで、異なる実験方法で得られた結果をさらに検証することができるだろう。
投稿日時: 2026年2月2日