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多国科学家试图通过废水检测来追踪新冠病毒隐性感染范围

作者: 建研环境监测 编辑: 建研环境监测 来源: 互联网 发布日期: 2020.08.28
信息摘要:
截至2020年4月27日,全球已有220多个国家和地区累计报告超过290万名确诊病例,超过20万名患者死亡,不过,来自哥廷根大学的Chrit…


截至 2020 年 4 月 27 日,全球已有 220 多个国家和地区累计报告超过 290 万名确诊病例,超过 20 万名患者死亡,不过,来自哥廷根大学的 Christian Bommer 博士和 Sebastian Vollmer 教授发表的一份报告警示,40 个受感染最严重的国家平均只发现约 9% 的冠状病毒感染,全球实际感染人数可能已达千万计。

鉴于许多国家和地区检测能力和条件十分有限,大多数人都没有接受过新冠病毒检测,且有无症状患者存在,这给区域的风险评估带来了挑战。

因此,全世界已有十几个科学小组展开了一项研究:分析废水中是否存在新冠病毒(SARS-CoV-2),并以此估计城市、社区的感染程度,进而建立一套针对大流行病毒的预警监测手段。

到目前为止,不同机构的研究人员已在荷兰、法国、澳大利亚等地的废水中成功检测出新冠病毒的痕迹,加快证明这种检测方式的可行性。

废水中追踪病毒

分析废水(通过水系统流到处理设施的废水)其实是研究人员追踪尿液或粪便中所排出新冠病毒的一种方法,早在相关研究初期,从粪便中可检测到新冠病毒已被证实。

中国疾病预防控制中心的一项临床研究曾收集了 205 例新冠患者的 1070 个各类样本,包含血液、痰液、粪便、尿液和鼻腔样本等,在其中 153 个粪便样本中观察到 44 个样本包含活的新冠病毒,阳性率为 29%。

荷兰 KWR 水循环研究所的微生物学家 Gertjan Medema 认为,一个污水处理厂可以捕获超过 100 万人的废水,与逐个人进行测试相比,分析规模级的废水可以更好地估计新冠病毒的传播范围,因为废水检测可以囊括那些未经检测、症状轻微或无症状的人,而卫生当局可能只看到了冰山一角,只关注到了那些发病或重症的人。这一判断得到了实际验证,Medema 的研究小组在官方报告感染之前,在阿默斯福特(Amersfoort)市发现了新冠病毒 RNA。

此外,对废水的监测并不是毫无研究基础。荷兰国家公共卫生与环境研究所传染病研究员 Ana Maria de Roda Husman 说,常规的废水监测可以作为一种非侵入性预警手段,提醒社区注意新的流行病毒感染,她所在的研究机构此前一直从事污水监测工作,以发现诺如病毒、抗抗生素细菌、脊髓灰质炎病毒和麻疹的暴发等。

为了验证废水监测 新冠病毒的可行性,法国 Wurtzer 的研究小组已对巴黎伊恩地区 3 个主要污水处理厂(WWTP)收集的 23 个未经处理和 8 个处理的污水样本进行了新冠病毒时程定量分析,他们的研究于 3 月 5 日至 4 月 7 日进行,用超速离心法从样本中浓缩病毒颗粒,并用优化的方法提取病毒基因组。

结果显示,所有未经处理的废水样本的新冠病毒检测均为阳性,另外,8 个处理过的样品中有 6 个被 RT-qPCR 检测为阳性。不过,处理后的废水与相应的未处理废水相比,病毒载量减少了 100 倍。

接下来,研究人员比较了一段时间内废水样本中新冠病毒基因组的平均水平和确认的巴黎地区和法国的新冠肺炎病例的致死数量,发展曲线吻合,这项研究表明,对废水中的新冠病毒进行定量监测,可为新冠病毒在当地或区域范围内的传播带来重要的附加信息。

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