naica®微滴芯片數(shù)字PCR在廢水處理污泥中新冠病毒載量監(jiān)測(cè)的應(yīng)用

導(dǎo)讀

自2019年底新冠肺炎疫情爆發(fā)以來(lái)，已經(jīng)在人類(lèi)糞便和城市廢水中廣泛檢測(cè)到SARS-CoV-2。新冠病人的糞便可以重復(fù)檢測(cè)到SARS-CoV-2 RNA（有時(shí)甚至在呼吸道樣本已經(jīng)檢測(cè)不到的情況下），并且與疾病的臨床嚴(yán)重程度無(wú)關(guān)。在多個(gè)國(guó)家的城市廢水中也廣泛檢測(cè)到SARS-CoV2 RNA，但檢測(cè)到的濃度比人的糞便低幾個(gè)數(shù)量級(jí)。未經(jīng)處理的廢水中SARS-CoV-2 RNA的存在導(dǎo)致了基于廢水的流行病學(xué)（WBE）的發(fā)展，以早期檢測(cè)社區(qū)新型冠狀病毒肺炎的傳播，這也引起了人們對(duì)廢水處理(WWT)過(guò)程尤其是在其終產(chǎn)物WWT污泥中SARS-CoV-2的命運(yùn)以及相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)注。

法國(guó)巴黎地區(qū)跨省廢水處理工會(huì)(SIAAP)和巴黎薩克萊大學(xué)的科學(xué)家在Environmental Research發(fā)表了題為Fate of SARS-CoV-2 coronavirus in wastewater treatment sludge during storage and thermophilic anaerobic digestion的文章。文中應(yīng)用naica®微滴芯片數(shù)字PCR系統(tǒng)對(duì)WWT污泥中SARS-CoV-2進(jìn)行絕對(duì)定量，為持續(xù)監(jiān)測(cè)WWT污泥中的新冠病毒載量提供了具有應(yīng)用價(jià)值的檢測(cè)方法。

應(yīng)用亮點(diǎn)：

▶  使用naica®微滴芯片數(shù)字PCR系統(tǒng)開(kāi)發(fā)了一種快速、直觀、簡(jiǎn)便的WWT污泥中SARS-CoV-2絕對(duì)定量的方法。

▶ naica®微滴芯片數(shù)字PCR系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)高熱厭氧消化后WWT污泥中SARS-CoV-2載量，不受抑制劑影響，特別適合低濃度，低豐度樣本。

實(shí)驗(yàn)方法：

作者采集了不同的廢水處理廠的新鮮污泥，研究WWT污泥在儲(chǔ)存 (4℃、室溫) 或高熱厭氧（AD）消化 （50℃）后SARS-CoV-2穩(wěn)定性。部分污泥中摻入了新型冠狀病毒肺炎患者中分離出的SARS-CoV-2顆粒和/或BCoV（牛冠狀病毒）作為加標(biāo)對(duì)照。作者通過(guò)RT-qPCR測(cè)定了新鮮WWT污泥在4℃和室溫條件下SARS-CoV-2顆粒RNA的載量。為了降低可能含有的PCR抑制劑對(duì)樣品中SARS-CoV-2檢測(cè)的影響，作者使用靈敏度更高的naica®微滴芯片數(shù)字PCR系統(tǒng)，持續(xù)監(jiān)測(cè)高熱厭氧消化5天過(guò)程中SARS-CoV-2顆粒的RNA水平。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

新鮮WWT污泥在4℃ 55天和20℃左右環(huán)境溫度25天儲(chǔ)存條件下SARS-CoV-2顆粒的RNA的載量維持在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的水平。但在高熱厭氧消化過(guò)程中，SARS-CoV-2和BCoV RNA水平迅速下降，持續(xù)5天處理后最終水平接近檢測(cè)極限。

▲圖1  部分污泥中摻入了新型冠狀病毒肺炎患者中分離出的SARS-CoV-2顆粒和/或BCoV（牛冠狀病毒）作為加標(biāo)對(duì)照。該圖展示了加標(biāo)或未加標(biāo)的新鮮 WWT 污泥在高熱厭氧消化過(guò)程中SARS-CoV-2和BCoV RNA 水平的動(dòng)態(tài)變化。為了降低可能含有的PCR抑制劑對(duì)樣品中SARS-CoV-2檢測(cè)的影響，作者使用抑制劑耐受能力更佳的naica®微滴芯片數(shù)字PCR系統(tǒng)來(lái)檢測(cè)高熱厭氧消化過(guò)程中的SARS-CoV-2水平。GU/g:厭氧消化反應(yīng)器樣品中每克含有的基因組單位。

原文鏈接如下：https://doi.org/10.1016/j.envres.2022.114057

期刊介紹：

Environmental Research創(chuàng)刊于1967年，隸屬于愛(ài)思唯爾出版集團(tuán)。該雜志的主要發(fā)表評(píng)估化學(xué)品和微生物污染對(duì)人類(lèi)健康影響的文章，2022年影響因子8.431，JCR分區(qū)為Q1。

參考文獻(xiàn)：

1.Adelodun B, Kumar P, Odey G, et al. A safe haven of SARS-CoV-2 in the environment: prevalence and potential transmission risks in the effluent, sludge, and biosolids. Geosci, 2022, 101373.

2.Ahmed W, Bertsch P M, Bibby K, et al. Decay of SARS-CoV-2 and surrogate murine hepatitis virus RNA in untreated wastewater to inform application in wastewater-based epidemiology. Environ, 2020a, 191, 110092.

3.https://www.gene-pi.com/tutorials/