追蹤廢水辨識新冠病毒

時(shí)間:2020-04-07     來(lái)源:中國科學(xué)報

科學(xué)家已經(jīng)在荷蘭的數個(gè)污水處理廠(chǎng)中發(fā)現了新型冠狀病毒的痕跡。圖片來(lái)源:Getty

你所在的地區新冠病毒感染規模究竟如何?答案可能就藏在污水處理廠(chǎng)中。

新冠疫情暴發(fā)以來(lái),已經(jīng)有科學(xué)家在荷蘭多個(gè)污水處理廠(chǎng)中檢測出新冠病毒。根據污水中病毒RNA的含量高低,人們可以判斷是否需要發(fā)出疫情預警。

據《自然》報道,迄今為止,全球已有十余個(gè)研究小組正通過(guò)監測廢水推算當地的新冠肺炎感染情況?;颊吒腥拘鹿诓《竞?天內,其糞便中即可檢出病毒,這些排泄物隨著(zhù)排水系統流入污水處理廠(chǎng)。一座污水處理廠(chǎng)可能要處理上百萬(wàn)人的生活廢水,其中就包括病毒攜帶者的排泄物。研究者確定排泄物中的病毒RNA含量后,可根據樣本的病毒RNA濃度推算出感染者數量。

疫情當前,嚴格的隔離措施可抑制病毒流行,但隔離一旦解除,疫情還有再次爆發(fā)的風(fēng)險。廢水監測對人類(lèi)而言是一種非入侵性的預警工具,可提醒人們是否存在新的感染。

依據廢水監測判斷疫情形勢的一大好處是迅速。而病毒侵入宿主體內后,從感染到出現臨床癥狀、赴醫院就診還須一段時(shí)間,據此判斷當地疫情出現時(shí)間有一定滯后性。而跟蹤廢水中的病毒顆??蔀楣残l生部門(mén)的決策提供幫助,比如提早采取隔離、封鎖措施,“七到十天的差別對疫情控制而言有很大不同。”瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院的環(huán)境病毒學(xué)家塔瑪·科恩表示。

在荷蘭的阿默斯福特,該國KWR水資源研究所的科學(xué)家在當地報告首例病患前,就從廢水中檢測出新冠病毒的RNA。荷蘭通過(guò)臨床手段確認該國首例新冠肺炎患者后4天內,該國公共衛生與環(huán)境研究所的科學(xué)家就在阿姆斯特丹史基浦機場(chǎng)的廢水中找到了病毒蹤跡。除了荷蘭,美國、瑞典等地也在廢水中發(fā)現了新冠病毒的蹤跡。

廢水監測的另一項優(yōu)勢是不受實(shí)驗資源緊缺的影響。新冠疫情全球蔓延之際,可接受病毒核酸檢測的人數非常有限,相關(guān)檢測用試劑也頗為緊俏,一些大學(xué)和研究機構監測病毒的工作甚至不得不停擺,廢水監測則不會(huì )占用相關(guān)資源。

而且,與根據核酸檢測結果判斷疫情規模相比,廢水監測的樣本量更大。那些攜帶病毒但癥狀較輕、未能接受核酸檢測的人,其生活廢水中存在的新冠病毒也可以被檢測出來(lái),這有助于研究者更好地估算傳染病進(jìn)程。

不過(guò),更精準的量化出廢水樣本中人群的感染程度還需要一系列前提。比如研究者采用的人口排泄物樣本有足夠的代表性、能從污水樣本中檢測出低濃度的病毒等。

數十年來(lái),廢水監測一直是病毒追蹤的利器。人們可根據廢水中的病毒含量判斷是否存在諾如病毒、麻疹病毒的爆發(fā)。正是通過(guò)廢水監測,人們確定了脊髓灰質(zhì)炎疫苗接種的有效性。同理,隔離措施是否有效,或許也可以在廢水中找到答案。

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