分享至
污水环境监测系统为传染病爆发“吹哨”
疫情反复，而核酸检测被证明是一个有效的的监测方法。那么除了大规模核酸检测等手段外，是否有其他方法可在早期检测到来自社区的潜在传播风险？答案是：基于污水的新型冠状病毒监测。
在新冠症状发作之前，大多数感染病毒的人便会在粪便中有严重的病毒RNA脱落1，因此可以通过对污水的病毒检测，提前建立预警响应系统。虽然对污水的病毒检测不能精 准的确定实际感染患病人数，但是废水阳性检出情况与实际感染患病病例的相关性很好2， 因此可以检测污水中的病毒含量变化趋势跟踪新冠病毒的传播趋势。
2022年03月24日，国家卫生健康委员会正式发布了《污水中新型冠状病毒富集浓缩和核酸检测方法标准》 ，方便各部门建立了标准化的流程检测废水中SARS-CoV-2（RNA）。该检测方法标准对水样的采集,运输和保存，病毒的灭活，富集浓缩，核酸检测都进行了详细的描述。
由于污水的量比较大，会对样本进行稀释，因此病毒的浓缩富集对于新冠病毒的检测灵敏度至关重要。该方案中采取了三种方式进行病毒的浓缩富集，包括两种沉淀法，一种超滤法，不管哪种方法，样品的离心处理都是其中的关键步骤。从预离心去除杂质，到聚合物和絮凝的沉淀离心；超滤管的离心前处理和样品的超滤浓缩离心过程。
污水中核酸浓缩富集图示
作为主要的病毒纯化和分离的方法之一，超速离心是否同样能够进行污水中的新冠病毒富集浓缩呢？针对该问题，有研究者专门对比了几种不同的病毒富集浓缩方式，试图寻找最 佳灵敏度和回收效率的方法3。
相比于沉淀离心法和超滤离心法，超离的方式相对简单：
对样品进行初步的离心去杂后，仅需在 Optima XPN Ultracentrifuge上在 4 °C 下以 150,000 × g 离心样品 60 分钟，将沉淀进一步重悬，即可进行 RNA 提取和后续的核酸检测。实验结果表面超速离心具有最 高的样品回收率，比沉淀离心法和超滤离心法高了2倍左右。后续病毒的检测所需要的Ct值也相对最 小，所需的核酸检测时间也会相应减少。这些结果表明，相对于其他方法，超速离心对污水中的新冠病毒具有更好的富集浓缩效果。
同时，考虑到后期检测数量巨大。对比其他检测方法，超速离心法整个步骤中不涉及试剂的称量和溶液的配置，也不需要后期进行试剂加入、处理的步骤，大大降低了实验的工作量，简化了实验流程。更无需购置额外的一次性耗材:超滤浓缩管，还避免了对超滤浓缩管进行额外的预处理过程。总之，超速离心法除了前期购置仪器费用高于其他方式外，后期的实验更加简便，能够加快检测的流程，无需使用额外的试剂和耗材，可以大大节省后期使用人工和费用。
因此，如果需要更便捷和快速的获得更高质量的病毒样品用于后期检测和研究，哪怕是对新冠病毒进行解析使用的冷冻电镜的样本制备需求4，超速离心法都是更好的选择。
对于具有生物危害的病毒离心纯化过程，贝克曼Optima X系列超速离心机具有严格的生物安全认证，可配置制药级气体除 菌过滤器，有效防止气溶胶外溢。同时，使用生物安全认证转头和离心管，防止气溶胶及危险样品溢出至转头和离心腔内。全方位的确保您更加安全的进行样品的富集浓缩过程。
通过污水来监测传染病的传播，能够为目前的监测系统做良好的预警和补充，在进行大规模个体检测之前通过社区污水点取样检测即可获得有关潜在感染人群的信息，并可简便的常态化跟踪某个地区的感染水平和趋势。可为公共卫生部门决策是否进行下一步大规模核酸检测以及划分检测范围提供有价值的参考信息。
我们相信目前对于污水中的新冠病毒的监测，是基于废水的流行病学检测的重要一环，对建立一套长效的病毒提前预警机制具有重要意义。让完善和强大公共卫生防御体系在每次疫情爆发之前能够及时的“吹哨”，贝克曼库尔特公司愿与您一道，共同为维护人民健康提供有力保障。
