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)測的應用

導讀

自2019年底新冠肺炎疫情爆發(fā)以來，已經(jīng)在人類糞便和城市廢水中廣泛檢測到SARS-CoV-2。新冠病人的糞便可以重復檢測到SARS-CoV-2 RNA（有時甚至在呼吸道樣本已經(jīng)檢測不到的情況下），并且與疾病的臨床嚴重程度無關。在多個國家的城市廢水中也廣泛檢測到SARS-CoV2 RNA，但檢測到的濃度比人的糞便低幾個數(shù)量級。未經(jīng)處理的廢水中SARS-CoV-2 RNA的存在導致了基于廢水的流行病學（WBE）的發(fā)展，以早期檢測社區(qū)新型冠狀病毒肺炎的傳播，這也引起了人們對廢水處理(WWT)過程尤其是在其終產(chǎn)物WWT污泥中SARS-CoV-2的命運以及相關風險的關注。

法國巴黎地區(qū)跨省廢水處理工會(SIAAP)和巴黎薩克萊大學的科學家在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。文中應用naica®微滴芯片數(shù)字PCR系統(tǒng)對WWT污泥中SARS-CoV-2進行絕對定量，為持續(xù)監(jiān)測WWT污泥中的新冠病毒載量提供了具有應用價值的檢測方法。

應用亮點：

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

▶ naica®微滴芯片數(shù)字PCR系統(tǒng)可以實時監(jiān)測高熱厭氧消化后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。

實驗方法：

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）作為加標對照。作者通過RT-qPCR測定了新鮮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抑制劑對樣品中SARS-CoV-2檢測的影響，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)測高熱厭氧消化5天過程中SARS-CoV-2顆粒的RNA水平。

實驗結果：

新鮮WWT污泥在4℃ 55天和20℃左右環(huán)境溫度25天儲存條件下SARS-CoV-2顆粒的RNA的載量維持在一個相對穩(wěn)定的水平。但在高熱厭氧消化過程中，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）作為加標對照。該圖展示了加標或未加標的新鮮 WWT 污泥在高熱厭氧消化過程中SARS-CoV-2和BCoV RNA 水平的動態(tài)變化。為了降低可能含有的PCR抑制劑對樣品中SARS-CoV-2檢測的影響，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)來檢測高熱厭氧消化過程中的SARS-CoV-2水平。GU/g:厭氧消化反應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，隸屬于愛思唯爾出版集團。該雜志的主要發(fā)表評估化學品和微生物污染對人類健康影響的文章，2022年影響因子8.431，JCR分區(qū)為Q1。

參考文獻：

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/