废水中新冠病毒检测方案(PCR)

“大海捞针”，其实没那么难——如何从废水中快速检测新冠病毒 全球性的新冠疫情已经延续了近两年的时间，多项研究已证明，在新冠肺炎患者排泄物中存在大量病毒基因组，病毒基因最终会混入废水中，这就是基于废水研究新冠流行病学的理论依据。从污水处理厂废水中检测新冠病毒，无异于把大量的城市居民样本进行混检，与实验室的5-10个样本混检相比，废水检测是超级大混检，能为疫情防控提供早期预警，以及病毒的早期溯源，考虑到无症状群体的存在，能将无症状群体纳入监测范围的废水冰测显得尤为重要，可以提供更多的更早的溯源信息。 自11月传染性更强的新冠病毒变异株“奥密克戎”(Omicron)首次在南非被发现至今，这一变异株已传播到上百个国家，我国也在入境人员样品中检测到了奥密克戎毒株。如何能在早期监测到奥密克戎毒株，尽可能减少其传播的可能，显得尤为重要，而废水检测毫无疑问是一一有效的监控项目。近日，德国慕尼黑一个研究所的科学家在12月7日采集的慕尼黑废水样本中检测出了大量奥密克戎毒株，这表明这种新的变异新冠病毒早已在当地传播，比在人群中检测到奥密克戎毒株更早。 污水成分复杂，病毒含量低，对其进行新冠病毒检测无异于“大海捞针”，是个巨大挑战，但如果方法得当，检测手段先进，这“大海捞针”其实并不难。 下面我们一起来看一下，如何从污水中高灵敏度地快速检测到新冠病毒。该方案已经成功应用在德国Emschergenossenschaft /Lippeverband 水务公司实验室。 一、样品采集和富集 图1.污水采集和样品富集流程 污水采集和样品富集的步骤： 1、使用自动水质采样仪 CSF48 在24小时收集污水(如：每5min 收集 50ml， 共收集14.4升污水)。 2、将污水分装成 100 ml/份。 3、用30%盐酸调节污水 pH 值至3.5-4.0。 4、用孔径0.45 um 的混合纤维素酯膜的电负性过滤膜高压过滤污水。 5、过滤物通过快速匀浆器SpeedMill Plus 配合钢珠来快速破碎匀浆 2min。 6、10000 rpm 离心2 min，采集 400 ul 上清液进行下一步的核酸提取。 二、新冠病毒核酸提取 采用自动核酸提取仪 InnuPure C16 touch，加上配套的 InnuPREP AniPath DNA/RNA kit-IPC16 提取试剂盒，无需太多人工参与，可标准化地来快速完成病毒核酸的提取，每份样品的最终产物洗脱体积为 100 ul。 图2.SARS-CoV-2的自动核酸提取流程 三、荧光定量 PCR 检测 在德国耶拿快速荧光定量PCR仪qTOWER3G 上来进行新冠病毒核酸检测，如果待检的废水样品很多，还可选择更高通量的qTOWER384来高效完成新冠病毒的检测。 德国水务公司采用的是IDEXX公司的Water SARS-CoV-2 RT-PCR Test检测试剂盒，耶拿的仪器是一个开放的平台，可匹配国内众多新冠病毒检测试剂盒，其运行速度快，温控精准度好，检测灵敏度高，还能为用户提供标配的中文软件，是检测废水中新冠病毒的重要工具。 现在全球新冠疫情还未得到完全有效控制，国内疫情也有多点散发的情况，德国耶拿的“从污水中检测新冠病毒的高效解决方案”能为极具挑战性的污水新冠病毒检测带来有力保障，助力新冠疫情的早期预警和溯源监控。