检测SARS-CoV-2的秘密就在我们的污水中

SARS-CoV-2最具挑战性的方面之一是它在无症状和症状前个体中传播的能力。如果没有COVID-19(由病毒引起的疾病)的外在迹象，我们如何知道应该对谁进行检测、隔离和接触追踪?出于很多原因，包括成本、个人合规和实验室后勤，定期测试每个人是不可能的。相反，该行业正在寻找方法来更好地了解COVID-19的传播范围，以更有效地预防疫情爆发。目前正在成功实施的最有前途的解决方案之一是基于废水的流行病学(WBE)。WBE通过量化废水中病毒RNA的水平，帮助公共卫生官员检测COVID-19。该系统可以帮助在人们出现症状之前识别出社区中的SARS-CoV-2。在大学这样的地方，它是一个改变游戏规则的东西，使流行病学家能够拦截COVID-19病例，并在大规模爆发之前采取行动。当局可以发布限制措施并分配资源来帮助控制疾病及其传播。

当一个人感染了导致COVID-19的SARS-CoV-2病毒时，可以通过释放到环境中的病毒RNA检测到它。来源:NIAID。

废水测试的基础知识

当一个人感染SARS-CoV-2后，他们开始通过粪便将病毒RNA释放到环境中好几个星期．研究表明病毒RNA会存在于27%至89%在0.8到7.5 log的浓度下₁₀每克SARS-CoV-2感染者的基因拷贝数。当排入废水时，病毒RNA似乎稳定了一周左右．注意这一点很重要人就会释放病毒RNA即使他们是无症状的，并可能继续后，他们不再检测阳性呼吸道化验。一旦采集了样本，就可以使用各种方法进行测试。由于稀释后的丰度率低，样品基质复杂，具有高灵敏度和抑制剂耐受性的方法，如液滴数字PCR (ddPCR)对准确检测至关重要。ddPCR方法可以单一或多重检测不同的SARS-CoV-2病毒标记物由疾控中心建立以及用于这些研究的各种过程控制。

根据采样方法和使用的ddPCR检测类型，废水检测可以检测到建筑物、宿舍或城镇中少数人是否存在SARS-CoV-2感染。早期研究一家丹麦医院发现这种病毒可以在10000个病毒中检测到2个。这种阳性检测可以引发一系列事件，以确定受感染的个体，并确定如何防止感染的进一步传播。

WBE实际测试

废水样品收集有许多方法。可以在24小时内采集一系列较小的样本(复合采样)，也可以在峰值流量期间采集单个样本(抓取采样)。由于其较宽的时间范围，复合抽样通常比一次性快照提供更好的整体图像。然而，抓取采样可以更好地确定快速变化的东西，比如细菌水平。

许多研究小组和社区正在开始实施WBE，并看到了有希bet188真人望的结果。

流行病学家可以利用污水处理厂收集整个社区的废水，以更好地了解该地区SARS-CoV-2等病毒的流行情况。信贷: 切萨皮克湾项目 ．

2020年9月，圣母大学开始使用WBE选择宿舍，以减轻考试管理的负担。凯尔·毕比博士是圣母大学的副教授，他获得了美国国家科学基金会的快速反应研究拨款，用于收集废水样本并在该地区进行测试。诺特丹大学管理部门与毕比合作，在主要排污口安装了一个连续的自动采样器。设置自动采样器，每30分钟收集一次废水，持续2小时。然后每周用ddPCR对样本进行两次分析。到目前为止，这些数据与通过其他检测来源报告的疾病负担一致。当检测结果显示某一特定宿舍的水平较高时，作为预防措施，该宿舍的所有成员都被要求进行检测。通过了解与WBE监测期间记录的水平相比，有多少居民实际检测呈阳性，Bibby进一步能够确认这种类型的检测的潜力，并改进这种方法以供将来使用。

科罗拉多州立大学在美国，研究人员在校园里放置了17个泵。该泵设计为每15分钟捕获85毫升样品。然后使用ddPCR每周对样本进行两次分析，有时在收集后24小时内返回结果。由于这种方法的高灵敏度和绝对定量，研究人员可以对结果充满信心，并了解建筑物中是否只有一人携带病毒。

弗吉尼亚州的研究人员此外，还对该地区170万人进行了为期21周的研究。每周从9个不同的废水处理厂收集抓取和复合样品的组合，随后用ddPCR进行测试。研究人员能够检测到10级之间的病毒RNA¹到10⁴拷贝100 mL⁻¹．他们利用这项研究来帮助优化方案，考虑到所使用的检测方法和所研究的各种工作流程的病毒回收率等因素。

一起工作

COVID-19大流行为我们提供了一个机会，让我们了解WBE是否可以作为一种管理社区内感染的方法。bet188真人一些研究人员提出一个全球合作，共享数据和协调方法，因为小组继续学习更多。此外，定量控制和标准有助于确保跨实验室的可比性和数据可防御性。

欧洲污水分析核心小组(SCORE)、全球水病原体项目和其他组织联合起来启动了该项目COVID-19 WBE合作．该倡议致力于帮助集中和协调COVID-19世界卫生组织的工作。除了关于WBE测试活动的各种交流之外，该网站还将包含帮助协调方法的协议和一个非正式聊天论坛，在那里成员可以讨论有关WBE测试的信息或问题。这些协议包括样本存储或提取技术等信息，将帮助研究人员得出可比较的结果，从而产生可靠和有用的数据集。

随着我们对WBE的了解越来越多，重要的是要同时关注城市环境中具有集中式污水处理设施的基础设施，以及具有分散式污水处理系统的农村和低收入环境。这些基础设施之间可能存在差异，因此获取样本的协议应考虑到这一点。这就是共享数据和协议有助于推动该领域向前发展的原因之一。

虽然WBE是一个较新的研究领域，但它在抗击COVID-19大流行方面的潜力是革命性的。随着越来越多的用例出现，该领域的专家必须一起工作，共享发现和协议，以在我们的社区中最大化WBE的价值。bet188真人