naica®微滴芯片数字PCR系统应用于废水处理污泥中新冠病毒SARS-CoV-2载量监测

导读

自2019年底新冠肺炎疫情爆发以来，已经在人类粪便和城市废水中广泛检测到SARS-CoV-2。新冠病人的粪便可以重复检测到SARS-CoV-2 RNA（有时甚至在呼吸道样本已经检测不到的情况下），并且与疾病的临床严重程度无关。在多个国家的城市废水中也广泛检测到SARS-CoV2 RNA，但检测到的浓度比人的粪便低几个数量级。未经处理的废水中SARS-CoV-2 RNA的存在导致了基于废水的流行病学（WBE）的发展，以早期检测社区新型冠状病毒肺炎的传播，这也引起了人们对废水处理(WWT)过程尤其是在其终产物WWT污泥中SARS-CoV-2的命运以及相关风险的关注。

法国巴黎地区跨省废水处理工会(SIAAP)和巴黎萨克莱大学的科学家在Environmental Research发表了题为Fate of SARS-CoV-2 coronavirus in wastewater treatment sludge during storage and thermophilic anaerobic digestion的文章。文中应用naica®微滴芯片数字PCR系统对WWT污泥中SARS-CoV-2进行绝对定量，为持续监测WWT污泥中的新冠病毒载量提供了具有应用价值的检测方法。

应用亮点：

▶  使用naica®微滴芯片数字PCR系统开发了一种快速、直观、简便的WWT污泥中SARS-CoV-2绝对定量的方法。

▶ naica®微滴芯片数字PCR系统可以实时监测高热厌氧消化后WWT污泥中SARS-CoV-2载量，不受抑制剂影响，特别适合低浓度，低丰度样本。

实验方法：

作者采集了不同的废水处理厂的新鲜污泥，研究WWT污泥在储存 (4℃、室温) 或高热厌氧（AD）消化 （50℃）后SARS-CoV-2稳定性。部分污泥中掺入了新型冠状病毒肺炎患者中分离出的SARS-CoV-2颗粒和/或BCoV（牛冠状病毒）作为加标对照。作者通过RT-qPCR测定了新鲜WWT污泥在4℃和室温条件下SARS-CoV-2颗粒RNA的载量。为了降低可能含有的PCR抑制剂对样品中SARS-CoV-2检测的影响，作者使用灵敏度更高的naica®微滴芯片数字PCR系统，持续监测高热厌氧消化5天过程中SARS-CoV-2颗粒的RNA水平。

实验结果：

新鲜WWT污泥在4℃ 55天和20℃左右环境温度25天储存条件下SARS-CoV-2颗粒的RNA的载量维持在一个相对稳定的水平。但在高热厌氧消化过程中，SARS-CoV-2和BCoV RNA水平迅速下降，持续5天处理后最终水平接近检测极限。

▲图1  部分污泥中掺入了新型冠状病毒肺炎患者中分离出的SARS-CoV-2颗粒和/或BCoV（牛冠状病毒）作为加标对照。该图展示了加标或未加标的新鲜 WWT 污泥在高热厌氧消化过程中SARS-CoV-2和BCoV RNA 水平的动态变化。为了降低可能含有的PCR抑制剂对样品中SARS-CoV-2检测的影响，作者使用抑制剂耐受能力更佳的naica®微滴芯片数字PCR系统来检测高热厌氧消化过程中的SARS-CoV-2水平。GU/g:厌氧消化反应器样品中每克含有的基因组单位。

期刊介绍：

Environmental Research创刊于1967年，隶属于爱思唯尔出版集团。该杂志的主要发表评估化学品和微生物污染对人类健康影响的文章，2022年影响因子8.431，JCR分区为Q1。

参考文献：

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.