在过去12个月里,废水中发现的COVID-19一直是头条新闻——包括本周在墨尔本。
在大流行之前,出于各种原因对我们的废水进行了取样和测试,包括监测环境、寻找其他病毒和追踪非法药物。这些活动仍在进行,同时还在澳大利亚各地开展新冠病毒废水监测项目,详细信息可供查阅新南威尔士州,维多利亚,昆士兰,南澳大利亚,澳大利亚西部和行为.
因此,随着废水不太可能随时留下新闻,值得一看一下测试的实际情况如何。
水是如何收集的?
南澳大利亚大学分析化学研究人员理查德·巴德(Richard Bade)和科伯斯·格伯(Cobus Gerber)说:“废水是用一个存放在废水处理厂的自动采样器收集的。”
“在澳大利亚,水公用事业或地方议会管理和运营植物。”
具体类型的采样器因国家和理事而异。由于污水流动整天发生变化 - 在早晨和夜晚达到峰值的住宅区,例如 - 样品通常在24小时内组合在一起。采样器可能每15分钟收集相同体积的水,或者可能会收集当天的更大且较小的量。总共收集每天几升进行抽样。
废水处理厂将液体冷冻或冻结,直到所有的样本都被收集起来,然后将其中一些24小时合成的样品送去巴德和格伯进行分析。
巴德说:“在我们的工作中,我们收集了100到600毫升的24小时复合样品,但操作人员通常在自己的测试中使用额外的体积。”
它是如何测试的?
一旦进入实验室,分析结果会根据你想要的东西而有所不同。例如,COVID-19最容易在粪便物质-固体中发现。药物可能会有所不同。
“对于我们的药物分析,首先过滤废水样品以除去任何固体物质。作为我们监测的药物主要排泄在尿液中,它们不应该处于固体分数,“Bade说。
然后根据他们寻找的药物对样本进行化学处理——目的是得到他们所寻找的化合物的浓缩量,而不会有太多其他东西混淆它们的读数。为了识别这些分子,他们通常使用液相色谱和质谱法。色谱法将混合物分离成单独的化合物,质谱法识别原子和分子以及它们的丰度。
“我们在特定的药物(靶向)或筛查中,通常用于感兴趣的化合物,”Bade说。
Covid-19病毒中的分子太大并且在这种类型的分析中显示出来。
COVID - 19和其他病毒的检测需要PCR测试.这是相同的测试这是在鼻子和喉咙拭子上完成:它放大了可能存在的任何Covid RNA。为此,将在SARS-COV-2基因组中出现的一小部分RNA作为探针,以寻找可疑的RNA。然后,该探针寻找样品中的匹配RNA,并且 - 如果它们存在 - 病毒RNA被复制足够的时间可以容易地检测到它。该方法在足够高的温度下进行,以使RNA完全破坏RNA,因此它不会对研究人员构成风险。
正如大多数州当局会告诉你的那样,在废水中检测SARS-CoV-2可能是该地区存在COVID-19的有用指标,但它不能保证社区中有传染病人。有些人在感染病毒后几个月内会发生病毒脱落。
同样,病毒在废水中快速变性并溶解,因此干净的污水读数并不意味着周围没有Covid-19。
我们还能寻找什么?
戈贝尔说,寻找SARS-CoV-2与寻找其他病毒类似,但你需要事先知道你要寻找的是什么。“唯一的区别是,为了检查该方法的敏感性和特异性,需要实际的病毒RNA来开发和验证该方法。”例如,为了寻找肝炎,我们需要一段肝炎RNA。
具有较小的分子等药物,具有更大的灵活性。“一般筛选方法允许理论上允许分析无限数量的化合物。筛选方法的唯一缺点是您只能说出药物是否存在,而不是有多少药物存在,“Bade说。
除了摄入的药物,哪个是主题最近的一次纸它的作者包括巴德和戈贝尔,当局还可以寻找未使用的药物,或非法药物生产的副产品。
巴德说:“就一般程序和方法而言,摄入的药物及其前体没有区别。”
“主要区别在于要寻找的化合物。例如,药物的代谢物仅显示摄取,而母体药物(或制造前体/副产品)可以显示出制造或直接处理。“
我们需要检查违禁药物在人体中的代谢情况,以及它们在尿液中的表现,以判断它们是否被使用过。
其他的测试技术可以找到更多的信息。巴德说:“农药、抗生素、个人护理产品、药品、酒精和烟草也都在废水中进行了测量。”
测试人员能感染COVID吗?
由于非常好的原因,污水是我们所教导的东西。我们的流出物中有很多虫子,所以专业人士在与之合作时需要小心。
但特别是Covid感染的风险非常低。
废水中含有能分泌酶的微生物,这些酶能迅速降解病毒RNA。因此,感染风险相对较低,当水在工厂处理时,存活的病毒将非常少,”Gerber说。
“牢记,这种风险对于下水道网络的通常运营并不不同,因为在废水中存在各种病原体和预防措施(应该)已经到位。”
艾伦Phiddian
Ellen Phiddian是《宇宙》杂志的科学记者。她拥有澳大利亚国立大学化学和科学传播荣誉学士学位和科学传播硕士学位。
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