新冠病毒檢測實驗室展示大學如何安全復課

東北部100多所大學與麻省理工學院和哈佛大學的博德研究所合作,對其學生和教職員工進行檢測

麻省理工學院和哈佛大學博德研究所。

在一項大規模、非故意的公共衛生實驗中,數百萬美國大學生湧入校園,開始他們的秋季學期,同時迎來了一個不受歡迎的新成員:新型冠狀病毒。嚴重的新冠疫情爆發已經迫使一些校園關閉並將教學轉移到線上。另一些校園則透過對學生和教職員工進行不懈的檢測,並隔離任何檢測結果呈陽性的人員,來抵禦病例的激增。

為了安全復課,高等教育機構需要有能力進行大量的冠狀病毒檢測,並迅速得到結果。麻省理工學院和哈佛大學的博德研究所提供了一個可以幫助滿足這一需求的計劃。美國東北部100多所學院和大學已經與這家非營利生物醫學研究機構簽約,該機構在高通量基因組測序方面的專業知識使其能夠在今年早些時候轉向提供新冠病毒檢測。博德研究所能夠在24小時內提供結果,每次檢測費用為25美元(商業實驗室檢測的價格各不相同,但平均約為130美元)。截至9月中旬,該研究所已進行了200多萬次檢測——其中至少100萬次是為大學進行的——陽性率約為2%。

幾所與博德研究所簽約的學院和大學的代表告訴《大眾科學》,他們迄今為止對其檢測效率感到滿意,這種效率加上接觸者追蹤和隔離檢測呈陽性的人,有助於將病例發生率保持在較低水平。儘管現在還處於早期階段,但這種快速檢測可能是全國各地大學和其他機構重新開放的典範。


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3月份,博德研究所迅速改造了其最先進的設施,以處理來自馬薩諸塞州地區療養院和其他機構的新冠病毒檢測。它還開發了自己的檢測方法,該方法已獲得美國食品和藥物管理局的緊急使用授權。5月份,幾所當地的學院和大學聯絡了該研究所,詢問其提供大規模檢測的可能性。博德與他們合作,研究如何實施這樣的計劃。“這不僅僅是‘我們將進行一項檢測’,”該研究所基因組學平臺高階主管斯泰西·加布裡埃爾說,她正在監督新冠病毒檢測計劃。“你還必須弄清楚如何基本上讓這些大學上線,並教他們如何訂購檢測,如何進行鼻拭子,如何標記試管。我們設定了快遞員[在學院和博德之間運送檢測試劑盒]。必須建立一個完整的生態系統。”

與博德合作的大學在學生到達校園時對他們進行檢測。並且他們中的大多數人將在整個學期內每週進行兩次檢測。教職員工也將每週進行一次或兩次檢測,具體取決於他們與學生的接觸頻率。

塔夫茨大學橫跨馬薩諸塞州的梅德福和薩默維爾市,是目前與博德簽約的108所機構之一。塔夫茨是馬薩諸塞州獨立學院和大學協會的成員,該協會在5月份與博德聯絡了有關檢測事宜。該大學的校長安東尼·莫納科本人就是一位遺傳學家:他曾經經營威康信託人類遺傳學中心,這是一個總部位於牛津大學的組織,類似於博德研究所,他說他相信博德可以處理大學新冠病毒檢測的數量。該研究所曾為人類基因組計劃分析了大量的遺傳物質,因此“我只是認為他們可能是世界上最適合做這件事的地方,”他說。“事實證明確實如此。他們信守了週轉時間,而且合作非常愉快。”

塔夫茨大學的課程於9月8日開始,據莫納科說,該大學要求學生在到達校園後立即在宿舍房間隔離,他們只能離開去接受檢測。來自紐約、新澤西和新英格蘭地區以外的學生(以及來自羅德島的學生)在結束隔離之前需要進行三次陰性檢測。來自該地區的學生只需要一次檢測。該檢測要求個人在醫療保健工作者的監督下自己擦拭鼻孔,然後將拭子密封在試管中,然後將其收集並送到博德進行分析。結果平均在24小時內返回。如果學生的檢測結果呈陽性,該學生將被轉移到隔離病房,並開始進行接觸者追蹤。截至9月19日,塔夫茨大學在總共47,100次檢測中出現了29例陽性病例,陽性率為0.06%。*

莫納科說,塔夫茨大學只有不到一半的課程是親自進行的。該大學有幾個可以根據不斷變化的新冠疫情情況採用的運營狀態級別,塔夫茨大學正在監測潛在疫情爆發的早期指標。“我們真正會密切關注三種[情況],”莫納科說。一種是校園本身的一般感染率出現激增。“我們將非常仔細地觀察,並說,‘好吧,我們什麼時候說感染率正在上升,我們對此感到不舒服,並且我們想改變運營以嘗試降低它?’”他說。另一種情況是,例如,校園宿舍或校外住房爆發感染。如果接觸者追蹤發現傳播率高於一定水平,則該結果將觸發另一個運營級別,莫納科說。第三種情況是校園外更廣泛的社群爆發疫情。“整個地區可能會決定減少活動,或者州可能會決定,”莫納科說。“即使這不是我們正在經歷的事情,我們也會與整個社群一起做出反應以提供幫助。”沒有一個確切的病例數量閾值會觸發完全關閉,因為該決定必須納入隔離病房的容量等因素,他補充說。“我們不會從現在的狀態直接到讓每個人回家,”莫納科說。

緬因州布倫瑞克的鮑登學院也與博德研究所簽訂了合同。“如果我們打算重新開放並帶回任何學生,我們需要確保我們擁有三樣東西,”鮑登學院學生事務副院長兼住宿和學生生活主任邁克·雷嫩說,他擔任該學院的新冠病毒資源協調員。“我們需要圍繞社交距離、面部遮蓋物和衛生方面的社群標準。我們需要一個強大的接觸者追蹤計劃,並能夠隔離陽性學生以及需要隔離的密切接觸學生。而且[我們要求]一個強大的檢測協議,以便我們可以快速隔離學生,理想情況下是在他們能夠將[疾病]傳播給其他人之前。”

學生早在8月29日就返回鮑登學院恢復上課,雷嫩說,該學院只有大約40%的學生在校園裡。在開學的前兩週,學生每週接受三次檢測。並且他們將在學期進展過程中每週接受兩次檢測。與學生頻繁接觸的教職員工每週接受兩次檢測,其他人每週接受一次檢測。該學院的大部分課程都是遠端的,學生可以在宿舍房間或校園周圍搭建的幾個戶外帳篷中上課。截至9月18日,鮑登學院在5,982次學生檢測中出現了3例陽性病例(其中1例在到達校園之前檢測呈陽性),在5,270次員工檢測中沒有出現陽性病例。

與塔夫茨大學一樣,鮑登學院也有一套基於新冠病毒病例數、隔離和檢疫設施使用情況以及周邊地區傳播情況的狀態級別系統。“對於何時將校園置於更嚴格的封鎖狀態或關閉校園,我們沒有確切的數字。這將採取更全面的方法,”雷嫩說。關閉校園的一個考慮因素是送學生回家是否安全。“我們不希望人們……將病毒帶到他們的家鄉和他們的社群,”他說。

與博德研究所合作的不僅僅是私立學院:馬薩諸塞大學阿默斯特分校是一家公立研究機構,也與該非營利組織簽約提供檢測。“我們只是認為它非常適合,基於週轉時間和成本,這顯然也是一個大問題。博德研究所對我們來說確實成為了一個非常好的合作伙伴,”馬薩諸塞大學阿默斯特分校環境健康與安全及應急管理執行主任傑弗裡·赫斯科克說。

該大學已將其籃球館改造成公共衛生促進中心,赫斯科克共同指導該中心。在那裡,學生和教職員工根據他們是否住在或在校園工作,每週來接受一次或兩次檢測。個人在監督下收集自己的鼻拭子,通常由該大學護理學院及其公共衛生和健康科學學院的學生進行監督,赫斯科克說。截至9月17日,該大學在41,716次檢測中出現了17例陽性病例。“我們每天有一個由[流行病學家]組成的團隊,他們每天早上10點開會討論前一天的活動,”赫斯科克說。如果某人的檢測結果為陰性,該人將收到一封電子郵件。如果某人的檢測結果為陽性,一名護士將聯絡該人並獲取其密切接觸者的名單。然後,護士將跟進這些接觸者或將其移交給學生接觸者追蹤員。“我們對與[博德研究所]的合作以及檢測結果的週轉時間感到非常滿意,”赫斯科克說。

並非所有學院和大學都能夠提供這種頻繁的檢測。即使進行了檢測,美國各地的許多機構也已經爆發了新冠疫情。與該國其他大部分地區相比,東北部最近幾個月的社群傳播率較低。但加布裡埃爾說,博德的檢測計劃在其他地方複製起來並不難。“我一點也不覺得這不現實,”她說,並補充說,一些學院和大學(例如波士頓大學和新罕布什爾大學)一直在進行自己的檢測。“老實說,這只是決定去做,我認為這已經成功了一半。”

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*編者注 (2020年9月23日):這句話在釋出後已進行編輯,以更正塔夫茨大學新冠病毒檢測陽性率的錯誤。

Tanya Lewis is a senior editor covering health and medicine at 大眾科學. She writes and edits stories for the website and print magazine on topics ranging from COVID to organ transplants. She also appears on 大眾科學's podcast Science, Quickly and writes 大眾科學's weekly Health & Biology newsletter. She has held a number of positions over her eight years at 大眾科學, including health editor, assistant news editor and associate editor at 大眾科學 Mind. Previously, she has written for outlets that include Insider, Wired, Science News, and others. She has a degree in biomedical engineering from Brown University and one in science communication from the University of California, Santa Cruz. Follow her on Bluesky @tanyalewis.bsky.social

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