根据疾病预防控制中心的说法，新增病例超过10万例美国每天都有COVID-19的报告。*虽然诊断检测可以提供COVID-19感染趋势的概述，但家庭检测结果并不总是报告，因此可能不是提前预测疫情的最佳解决方案。
2020年9月，疾控中心推出了国家污水监测系统追踪全国各地收集的废水样本中SARS-CoV-2的存在。188金宝搏备用说话旧金山Bizouarn他是Bio-Rad实验室数字生物学组的市场开发经理，了解废水检测是如何工作的，以及它如何预测COVID-19病例的增加和新变种的出现。
凯特·罗宾逊(KR):美国疾病控制与预防中心已经证实，在废水样本中发现的COVID-19越来越多;为什么这很重要?
弗朗西斯科·比祖阿恩(FB):美国疾病控制与预防中心更多地依赖于监测废水中是否存在SARS-CoV-2病毒，因为它可以显示病毒存在的位置，并以可追溯的方式显示病毒的丰度。随着COVID-19家庭检测试剂盒的可用性，许多感染可能没有报告。因此，美国疾病控制与预防中心可能只知道美国COVID-19病例的一小部分。此外，在个人出现临床症状的几天前，通常可以在废水中检测到病毒，这使公共当局能够预测新的潜在爆发，并制定适当的计划，以减轻病毒的传播并将其影响降至最低。
基米-雷克南:你们对这个消息有什么反应?
弗拉维奥-布里亚托利:科学家们一致认为，由于高度传染性的BA.2变种，美国正面临新冠病毒病例的新激增，尽管最近的估计表明，由于疫苗接种率的提高，这种激增将不会像欧米克隆变种引起的那样严重。政府当局正在权衡针对当前政治气候和大流行疲劳采取保护措施的必要性，并以各种方式应对这一消息。大多数当局只是告诉美国人保持警惕。一些城市和州已经开始取消佩戴口罩的规定，但仍鼓励佩戴口罩。
基米-雷克南:废水监测是如何工作的?
弗拉维奥-布里亚托利:废水监测使科学家能够检测和量化来自建筑物、社区或更大区域的病原体的小浓度。这种常规监测使当局能够在临床症状出现前几天甚至几周提供疾病暴发的早期预警，从而使当局能够更早地进行干预并减缓疫情的蔓延。
KR:用什么测试方法和实验室工作流程来量化废水中的SARS-CoV-2 ?
弗拉维奥-布里亚托利:COVID-19临床检测通常采用定量PCR (qPCR)，但更灵敏和准确的液滴数字检测TMPCR (ddPCRTM)技术更适合废水测试。事实上，疾控中心已经做过了支持ddPCR由于它对废水中抑制剂的敏感性较低，是一种较好的废水监测技术。ddPCR对抑制剂不太敏感，因为它在终点PCR分析中量化了目标分子，在这种情况下，是SARS-CoV-2 RNA，并且不依赖于扩增效率来实现准确性。
利用qPCR，科学家们通过计算伴随荧光达到某一阈值所需的扩增循环次数来估计病毒的浓度。如果扩增被抑制，则需要更多的循环才能达到该阈值，qPCR结果将低估样本中的病毒浓度。另一方面，ddPCR将样本分离成数万个液滴，每个液滴含有的核酸链不超过几条。如果一个液滴含有目标病毒RNA, RNA就会放大，荧光探针就会使液滴发光。然而，如果液滴不包含目标序列，序列将不会放大，液滴将保持黑暗。计数荧光(阳性)和非荧光(阴性)液滴的数量，并用于计算原始样品中的病毒浓度。由于ddPCR对每个液滴中是否发生了扩增(而不是发生了多少扩增)进行二进制测量，因此抑制剂对准确性的影响较小。
这与废水测试尤其相关。废水中含有各种生物材料和化学物质，可以破坏PCR反应。因此，平衡纯化和样品收率是一项挑战:纯化不足会留下残留的抑制剂，而纯化过多会减少样品中存在的分子数量。由于ddPCR对抑制剂不太敏感，它对更少的纯化更耐受，这意味着更多的分子将留下来进行分析。
基米-雷克南:废水监测数据应该与其他数据一起使用吗?
弗拉维奥-布里亚托利:是的，废水监测是跟踪SARS-CoV-2传播的更广泛测试领域的一部分。废水提供了一个早期预警系统，但当局必须将其与临床试验相结合，以预测和检测不同地区不同变体的未来影响。
基米-雷克南:废水监测如何帮助预测病例的增加或新变种的出现?到目前为止，从监测数据中确定了哪些趋势?
弗拉维奥-布里亚托利:一旦发现了新的变异，就可以开发一种新的测定方法用于废水测试。这将有助于当局确定新变种出现的地方，并预测其传播的规模和方向。例如，废水监测帮助确定了BA.2变体在美国的传播范围。
*截至2022年5月25日数据正确。
Francisco Bizouarn接受了技术网络编辑助理Kate Robinson的采访。188金宝搏备用
