检测SARS-COV-2在废水中的比较方法

冠状病毒的图象叠加在执行实验的实验室技术。废水中SARS-COV-2检测方法是标准化的。

SARS-COV-2的废水监测是监测社区内Covid-19的传播的越来越常见的方法。随着世界各地的研究人员和公共卫生官员在共同努力建立废水监测系统,迫切需要建立标准的SARS-COV-2检测方法。

这个新领域的一个主要领导者是格洛丽亚·桑切斯博士。她是西班牙国家研究委员会的一中心农业化学和食品科技学院的职业科学家。在Covid-19大流行之前,她的团队专注于检测食物和水中的人肠道病毒。但很快,在废水中检测到SARS-COV-2成为他们的主要重点。

西班牙的废水监测

2020年3月,桑切斯博士开始在位于西班牙东南部的城市测试穆尔西亚的废水样本。他们的结果显示SARS-COV-2可以在第一个临床病例报告前12-16天内检测到废水中,表明废水监测可以是预测社区Covid-19流行的有效工具。在一个第二学习他们分析了瓦伦西亚市的废水,该国的第一次死亡被认为发生在2020年2月13日。由于当局认为没有社区传播,直到3月15日之前没有执行锁定。然而,当博士。Sanchez’s team analyzed wastewater samples, they were able to detect SARS-CoV-2 as early as February 24, suggesting that community transmission occurred much earlier than previously suspected. At the time, Spain had the second highest number of confirmed cases in the world. Their results emphasize the importance of establishing wastewater surveillance of SARS-CoV-2 to identify and prevent larger outbreaks.

虽然桑切斯博士在这些初步研究中取得了巨大成功,但污水测试方法的使用者最初是用于检测诺罗病毒和甲型肝炎的病毒,因此需要进一步优化。他们继续测试和比较每个步骤的不同方法:样品浓度,RNA提取和RT-QPCR检测。他们分享了他们的结果最近的出版物

废水样品浓度

SARS-COV-2在废水中检测的第一步是将废水样品浓缩。桑切斯博士的群体测试了两种不同的样品浓度方法:基于铝基吸附沉淀和聚乙二醇(PEG)沉淀。他们发现这两种方法产生了类似的结果,而是因为PEG方法需要过夜孵育,因此处理时间长得多。因此,它们选择了基于铝基吸附沉淀作为其选择浓度方法。

SARS-COV-2 RNA提取

对于RNA提取步骤,团队以手动列为基础的方法。但是,它们被众所周知的是需要处理的大量样本,因此它们看待自动化系统。他们使用了promegaMaxwell®RSCPureFoodGmo和身份验证套件与之Maxwell®仪器用于提取人肠道病毒RNA,因此它们测试了相同的方法来提取SARS-COV-2 RNA。在几个比较试验和优化步骤之后,与基于列的方法相比,它们能够使用自动化的Maxwell®方法实现类似的结果 - 但最小的时间和精力。“Maxwell®方法的主要优点是性能良好,节省时间和多功能性,”桑切斯博士说。“您可以从1到48个样本过程中处理,因此这在研究实验室中很重要,其中分析的样本数量不是恒定的。”Maxwell®协议已包含在官方中SARS-COV-2在废水协议中检测推荐的西班牙环境部

桑切斯博士有助于开发第一批政府批准的污水中检测SARS-COV-2的标准化方法。
Gloria Sanchez博士(右侧)使用Maxwell®RSC48乐器。

SARS-COV-2病毒检测

为了检测样品中的RNA的量,桑切斯博士的团队使用各种基因靶标比较RT-QPCR协议。它们在核衣壳(N1,N 2)中测试了两个靶标,在包膜蛋白(E)中,两者在聚合酶(IP2,IP4)中。他们发现N1靶标是最敏感的目标,导致阳性复制的最高百分比(77%)。

除了RT-QPCR之外,RNA测序是用于检测废水中SARS-COV-2变体的另一种新出现的方法。“RT-QPCR是一种检测定义突变的快速方法。测序将允许我们检测现有突变以及新突变,但它更昂贵且耗时,“桑切斯博士说。在测序之前,将需要使用更多的研究来用于SARS-COV-2的常规检测。

开发标准方法

那么,在废水中检测SARS-COV-2的最佳方法是什么?“我认为我们可以说有一个最好的方法。我们需要有一个与某些标准合作的方法,“最近的桑切斯博士说网络研讨会。“建立性能特征的标准方法至关重要,因此我们可以开发替代方法并将它们与这些标准进行比较。她说,标准需要清楚地确定回收,抑制剂,检测和量化限制的标准,以及要确定的目标数量。在过去的一年里,她在建立一个方面发挥了关键作用标准SARS-COV-2检测协议在西班牙,世界上第一批推荐的世界标准议定书之一。下一步是全球建立标准方法。

即使在世界各地推出Covid-19疫苗,污水监测也不会消失。事实上,今年早些时候欧盟委员会推荐所有成员国尽快建立国家废水监测系统。将来,废水监测将继续成为监测新的SARS-COV-2变体和其他新兴病原体的一体化工具。

了解有关这些网络研讨会和博客中的废水中检测SARS-COV-2的更多信息:

SARS-COV-2在废水中的Sentinel监视在这里留下来:一名国际专家组讨论了废水监测的现状和挑战。

用于跟踪Covid-19的废水测试简单方法:了解快速,简便的废水样品浓度,病毒核酸提取和RT-QPCR检测方法。

自动化帮助研究生监控Covid-19与废水。(博客)

使用废水监测跟踪Covid-19爆发(博客)

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Johanna是Promega的一位科学作家。她在贝勒医学院赢得了她的生物医学科学博士学位。在加入Promega之前,她是一名自由作家和全职妈妈五年。Johanna是来自台湾,她认为台湾食品是世界上最好的。她喜欢和她的两个孩子一起做瑜伽,旅行和花时间。

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