深藍(lán)云數(shù)字PCR在檢測(cè)廢水中SARS-CoV- 2再生數(shù)評(píng)估Rww的應(yīng)用

法國(guó)Stilla Technologies公司的naica^®微滴芯片數(shù)字PCR系統(tǒng)用于評(píng)估有效再生數(shù)Re（effective reproduction number）。
 

有效再生數(shù)Re（effective reproduction number）為一段時(shí)間內(nèi)由單個(gè)感染者引起的新感染的平均數(shù)量，作為監(jiān)測(cè)疾病動(dòng)態(tài)、是區(qū)域和國(guó)家政策提供信息以及評(píng)估干預(yù)措施有效性的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)，在COVID-19大流行期間被廣泛用于跟蹤疾病動(dòng)態(tài)。通常有效再生數(shù)Re根據(jù)臨床病例數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估（以下簡(jiǎn)稱Rcc），如觀察病例、住院和/或死亡，可能因檢測(cè)和報(bào)告的變化而產(chǎn)生偏差。瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院科學(xué)家在medrxiv發(fā)布的跟蹤研究表明，廢水中SARS-CoV-2 RNA的動(dòng)態(tài)可以用于近實(shí)時(shí)評(píng)估Re，不依賴于臨床數(shù)據(jù)，也不存在來(lái)自臨床測(cè)試和報(bào)告策略的相關(guān)偏差。
 

文章中，使用數(shù)字PCR方法的定量檢測(cè)廢水和固沉積物病毒RNA載量，提供一個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)集來(lái)估計(jì)Re(以下稱為Rww)，能對(duì)原有Rcc評(píng)估補(bǔ)充，以提供一個(gè)更完整的圖像式傳染動(dòng)力學(xué)。廢水中SARS-CoV-2 RNA的縱向測(cè)量可用于評(píng)估不同地區(qū)的Re，并提供對(duì)COVID-19動(dòng)態(tài)的獨(dú)立評(píng)估。鑒于在此次大流行期間廣泛進(jìn)行廢水取樣，這些Re值可直接作為一種快速、低成本的方法，為公共衛(wèi)生政策提供信息。該方法可適用于其他病原體，包括那些沒(méi)有臨床數(shù)據(jù)的病原體。
 

圖1:蘇黎世(CHE)廢水Rww 
 

評(píng)估：A. 2020年9月1日至2021年1月20日期間測(cè)定的N1和N2標(biāo)記(分別為綠色和黃色)的RNA載量。B. 同一時(shí)期確診病例(紫色)。C. 根據(jù)病例報(bào)告得到的感染發(fā)生率時(shí)間序列(上)和根據(jù)N1和N2標(biāo)記物的歸一化RNA載量(下)，分別為綠色和黃色。歸一化方法請(qǐng)見(jiàn)原文中方法描述，條形區(qū)域表示50次重復(fù)的平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差。D. Rww與Rcc 對(duì)比。彩色線表示原始數(shù)據(jù)點(diǎn)，帶狀區(qū)表示50次重復(fù)的的置信度95%的置信區(qū)間。

圖2:圣何塞(美國(guó))污泥Rww 評(píng)估：A. 2020年11月15日至2021年3月19日期間測(cè)定的
 

N、S和ORF1a基因(分別為藍(lán)色、綠色和黃色)RNA載量。B. 同期確診病例(紫色)。

C. 根據(jù)病例報(bào)告的感染發(fā)生率時(shí)間序列(上)和歸一化的RNA載量(下)。歸一化方法請(qǐng)參考原文方法。條形圖表示50次重復(fù)平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差。(D)Rww 與Rcc 對(duì)比。彩色線表示原始數(shù)據(jù)點(diǎn)，帶狀區(qū)表示50次重復(fù)置信度95%的置信區(qū)間。

文章發(fā)現(xiàn)Rww 與Rcc結(jié)果一致，但兩者時(shí)間上存在滯后，圖2D。通常來(lái)說(shuō)，Rww 或者Rcc 時(shí)間不準(zhǔn)確的原因，推測(cè)是因?yàn)槲茨茉谧罴褧r(shí)間捕捉脫落，或者因?yàn)樵谟^察期間臨床病例的報(bào)告延遲改變。在這種情況下，Rcc可能由于漏報(bào)和增加測(cè)試延遲，導(dǎo)致存在偏差。根據(jù)測(cè)試調(diào)整的案例重新估計(jì)，結(jié)果更接近于Rww，尤其是11月/ 12月，圖S1B。
 

文章中作者調(diào)整了采樣頻率和易感性，通過(guò)建立噪聲模型和對(duì)脫落負(fù)荷分布（SLD）進(jìn)行反卷積，將廢水中的RNA測(cè)量與原始感染發(fā)生率聯(lián)系起來(lái)，準(zhǔn)確描述脫落的時(shí)間動(dòng)態(tài)和足夠大的集水區(qū)，個(gè)體差異可能會(huì)趨于平均，隨著前瞻性抽樣研究報(bào)告結(jié)果，可以得出最優(yōu)SLD ，從而提供更準(zhǔn)確的廢水和固體沉積物的Rww。
 

從廢水中獲得Re為追蹤疾病動(dòng)態(tài)提供了一種獨(dú)立的方法�；�于廢水的流行病學(xué)檢測(cè)方法可在全球用于跟蹤C(jī)OVID-19大流行(https://www.covid19wbec.org/covidpoops19)，Rww 評(píng)估方法非常強(qiáng)大，不受測(cè)試和報(bào)告策略的影響，因此跨地理區(qū)域的評(píng)估更具可比性。通過(guò)估計(jì)Rww進(jìn)行廢水監(jiān)測(cè)是一種低成本、快速并可對(duì)不同區(qū)域水質(zhì)進(jìn)行比較的方法，同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)以接近實(shí)時(shí)的方式跟蹤疾病傳播動(dòng)態(tài)。
 

medRxiv是由美國(guó)冷泉港、BMJ和耶魯大學(xué)聯(lián)合運(yùn)營(yíng)的免費(fèi)的、非營(yíng)利性服務(wù)平臺(tái)。2019年6月25日正式上線，專注于臨床研究的科研人員可以在medRxiv平臺(tái)上分享未經(jīng)過(guò)同行評(píng)議的研究，從而有助于及時(shí)傳播最新的發(fā)現(xiàn)，也有助于研究人員接收反饋進(jìn)而完善研究?jī)?nèi)容。
 

原文鏈接：https://doi.org/10.1101/2021.04.29.21255961
 

針對(duì)于naica^®微滴芯片數(shù)字PCR系統(tǒng)，我們提供新型冠狀病毒(2019-nCoV)核酸檢測(cè)試劑盒，貨號(hào)：AK900103。參考國(guó)家CDC與WHO指南方法，生信分析新型冠狀病毒的開(kāi)放讀碼框1ab（open reading frame, ORF1ab）、核殼蛋白（nucleoprotein，N）區(qū)域保守序列，優(yōu)化引物探針，降低病毒變異的影響；利用三熒光通道的優(yōu)勢(shì)，加入人源管家基因作為內(nèi)標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)單孔多重三基因檢測(cè)，結(jié)果更可靠。詳情點(diǎn)擊：https://mp.weixin.qq.com/s/uXv2JLTg1YJsQJFW9IGHzA

naica®微滴芯片數(shù)字PCR系統(tǒng)

法國(guó)Stilla Technologies公司的naica^®微滴芯片數(shù)字PCR系統(tǒng)在進(jìn)行核酸檢測(cè)時(shí)具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。該系統(tǒng)利用cutting-edge微流體創(chuàng)新型芯片—Sapphire芯片（或高通量Opal芯片）作為數(shù)字PCR過(guò)程的耗材。樣品通過(guò)毛細(xì)通道網(wǎng)格以30,000個(gè)微滴的形式進(jìn)入2D芯片中。3色熒光檢測(cè)儀器，整個(gè)流程只需要2.5小時(shí)，并可進(jìn)行數(shù)據(jù)的質(zhì)控和結(jié)果追溯分析，獲得的數(shù)據(jù)真實(shí)可靠。

naica^®六通道微滴芯片數(shù)字PCR系統(tǒng)

法國(guó)Stilla Technologies公司naica^®六通道微滴芯片數(shù)字PCR系統(tǒng)，源于Crystal微滴芯片數(shù)字PCR技術(shù)，自動(dòng)化微滴生成和擴(kuò)增，每個(gè)樣本孔可實(shí)現(xiàn)6熒光通道的檢測(cè)，智能化識(shí)別微滴并進(jìn)行質(zhì)控，3小時(shí)內(nèi)即可獲得至少6個(gè)靶標(biāo)基因的絕對(duì)拷貝數(shù)濃度。