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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

发布时间: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ChritiaBommer博士和SeatiaVollmer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......

截至2020年4月27日,220多个国家和地区报告了290多万例确诊病例,超过20万名患者死亡。然而,由克里斯蒂安·博默博士和哥廷根大学塞巴斯蒂安·沃尔默教授发表的一份报告警告说,在40个严重感染的国家中,平均有9%的国家发现全球感染冠状病毒的人数可能达到1000万。

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。

其次,根据巴黎和法国新发冠状病毒肺炎病例数的发展曲线,确定废水样本中新型冠状病毒肺炎基因组平均水平。研究表明,对废水zhong新冠状病毒进行了定量监测,新冠状病毒在当地具有重要的补充信息。

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