節能瓷球稀土瓷砂濾料生產廠家污水中新冠病毒檢測方法評估

　　節能瓷球稀土瓷砂濾料廠家污水中新冠病毒檢測方法評估。

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　　圖文摘要

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　　導 讀

　　新型冠狀病毒 (SARS-CoV-2, 簡稱新冠病毒)爆發后，檢測分析污水中的新冠病毒，可為醫學測試提供重要的輔助資料，包括提供疫情預警信號、追蹤社區疫情發展和發現社區隱形個案等。不同于臨床樣品，污水樣品新冠病毒RNA因受社區人群影響而被高度稀釋，因此，在檢測之前需要先進行病毒濃縮。

　　本文評估了十一種不同的方法流程對污水中新冠病毒檢測效果的影響，包括八種小體積方法的比較，大體積與小體積方法的比較，以及兩種不同提取方法的比較。

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　　八種小體積方法的比較

　　將采集的污水樣品滅活后，加入滅活的SARS-CoV-2病毒用于方法評估。對于小體積樣品，評估了基于四種不同方法原理的八種方法流程。

　　結果發現，超速離心法表現出最高的回收率 (25.4 ± 5.9%)，且顯著高于其他的方法原理 (p < 0.01)，其次為沉淀法和離心超濾法，最后為膜吸附-洗脫法(圖1)。

　　圖1 八種小體積方法的比較。(a)Ct值 (b)回收率UC: 超速離心法( 150,000 × g， 60分鐘);AlCl3: AlCl3 絮凝沉淀法 (1%, 0.3M, v/v);PEG: PEG沉淀法 (10% PEG, w/v, 及2% NaCl, w/v);MgCl2: MgCl2沉淀法 (1%, 2.5M, v/v);A15：離心超濾法 (使用分子當量為10 kDa的Amicon-Ultra 15 Centrifugal Filter);C70：離心超濾法 (使用分子當量為30 kDa的Centricon Plus-70 Centrifugal Filter);AlM：膜吸附-洗脫法(添加AlCl3后使用0.45 μm 的負電荷濾膜進行吸附-洗脫);MgM：膜吸附-洗脫法(添加MgCl2后使用0.45 μm 的負電荷濾膜進行吸附-洗脫)。

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　　大體積和小體積方法的比較

　　為探討使用更大污水體積(1000 mL)對提高方法靈敏性的可能，本文將三種大體積方法與最優的小體積方法(超速離心法)進行了比較。

　　在加標SARS-CoV-2的污水樣品中，雖然大體積超速離心法的靈敏性優于另外兩種大體積方法(AlCl3沉淀法和膜吸附法)，但也只是達到與小體積超速離心法相近的靈敏性。在加標SARS-CoV-2而處于臨界值濃度的污水樣品中，大體積和小體積方法均能達到同樣的檢測范圍。

　　在35個未加標的真實污水樣品中，大體積和小體積超速離心法表現出一樣的檢出率，大體積方法的Ct值略低于小體積方法 (0.67 Ct)。

　　該結果表明，增大污水體積并不能顯著提高方法靈敏性，可能是由于污水的基質效應在大體積方法中被同步濃縮，不利于后續的RNA提取與檢測。

　　圖2 大體積和小體積方法的比較。(a)三種大體積方法和最優小體積方法的Ct值比較;(b)基于35個未加標的真實污水樣品的大體積和小體積超速離心法的Ct值比較。

　　Large-UC: 大體積超速離心法 (20,000 × g離心30分鐘，再150,000 × g超速離心60分鐘);AlCl3: AlCl3 絮凝沉淀法 (1%, 0.3M, v/v);Membrane：膜吸附-洗脫法(使用0.45 μm 的負電荷濾膜進行吸附-脫附);Small-UC: 小體積超速離心法 (150,000 × g超速離心60分鐘)。

　　表1 加標SARS-CoV-2而處于臨界濃度的污水樣品和未加標的真實污水樣品的檢出率和Ct值

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　　兩種提取方法的比較

　　采用小體積超速離心法對污水樣品濃縮，通過比較兩種不同的RNA提取方法。

　　結果表明，在加標SARS-CoV-2到不同基質效應的污水樣品中，QIAamp Viral RNA Kit(簡稱Viral Kit)比TRIzol Plus RNA Purification Kit(簡稱TRIzol Kit)能夠檢測到更低Ct值(圖3a);

　　在加標SARS-CoV-2而處于臨界值濃度的污水樣品中，Viral Kit檢測濃度范圍能達到低濃度樣品，而TRIzol Kit只能達到中濃度樣品(表1，圖3b)。

　　在PBS(生理鹽水)或污水梯度稀釋的樣品中，Viral Kit比TRIzol Kit表現出更高的提取效率(圖3c 和圖3d)。該結果表明，Viral Kit表現優于TRIzol Kit，但兩者均有較好的提取效果。

　　圖3 兩種提取方法的比較。(a)加標SARS-CoV-2到不同基質效應的污水樣品的Ct值比較;(b)基于31個未加標真實樣品的Ct值比較;(c)用PBS梯度稀釋加標樣品的Ct值比較;(d)用污水梯度稀釋加標樣品的Ct值比較。

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　　總 結

　　本文以加標SARS-CoV-2的污水樣品和未加標的真實污水樣品為研究對象，評估了十一種不同的新冠病毒檢測方法，包括不同的方法原理，不同的污水體積和不同的提取方法。

　　總體而言，小體積超速離心法結合病毒裂解液法的Viral Kit進行RNA提取能夠實現對污水中SARS-CoV-2病毒的快速而靈敏檢測。

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