全球有十多個研究小組已開始分析汙水中的新型冠狀病毒,以此來估計社群內的感染總數,因為大多數人不會接受檢測。科學家們表示,這種方法還可用於檢測病毒是否會捲土重來。到目前為止,研究人員已在荷蘭、美國和瑞典的汙水中發現了病毒蹤跡。
分析汙水——即透過排水系統進入處理設施的廢水——是研究人員追蹤透過尿液或糞便排出的傳染病(如 SARS-CoV-2)的一種方法。
荷蘭尼沃海恩 KWR 水研究機構的微生物學家赫特揚·梅德馬錶示,一個汙水處理廠可以收集超過一百萬人的汙水。梅德馬說,監測如此大規模的汙水排放,可以比檢測更好地估計冠狀病毒的傳播範圍,因為汙水監測可以考慮到那些未接受檢測且只有輕微症狀或無症狀的人。“衛生部門看到的只是冰山一角。”
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但研究人員表示,為了從汙水樣本中量化人群的感染規模,各研究小組需要 выяснить 到底有多少病毒 RNA 會在糞便中排出,並從汙水樣本中病毒 RNA 的濃度推斷出人群中受感染人數。
代表澳大利亞昆士蘭州環境健康科學聯盟(一個為州政府提供環境健康風險建議的研究中心)的科學家們表示,研究人員還需要確保他們正在研究的是人口排洩物的代表性樣本,而不僅僅是某個時間點的快照,並且他們的測試能夠檢測到低水平的病毒。該小組表示,重要的是,如果汙水監測可行,也不應占用個人檢測的資源。
印第安納州聖母大學的環境工程師凱爾·比比表示,一些病毒監測工作因大學和實驗室關閉以及進行檢測的試劑(與臨床使用的試劑相同,目前已供不應求)供應有限而停滯。“我們不想加劇全球短缺,”他說。
早期預警訊號
荷蘭國家公共衛生與環境研究所的傳染病研究員安娜·瑪麗亞·德羅達·胡斯曼表示,社交隔離等感染控制措施可能會抑制當前的疫情大流行,但一旦解除這些措施,病毒可能會捲土重來。常規汙水監測可用作一種非侵入性的早期預警工具,以提醒社群注意新的 COVID-19 感染。該研究所此前曾監測汙水,以檢測諾如病毒、抗生素耐藥細菌、脊髓灰質炎病毒和麻疹的爆發。
德羅達·胡斯曼的小組在荷蘭透過臨床檢測確診首例 COVID-19 病例僅四天後,就在蒂爾堡的史基浦機場汙水中檢測到了 SARS-CoV-2 的蹤跡。研究人員現在計劃將取樣範圍擴大到荷蘭所有 12 個省的省會城市以及其他 12 個尚未確診病例的地點。梅德馬的小組在阿默斯福特市的社群報告感染病例之前,就在該市的汙水中發現了病毒 RNA。
研究還表明,SARS-CoV-2 可以在感染後三天內出現在糞便中,這比人們出現嚴重到需要就醫的症狀(長達兩週)並獲得正式診斷的時間要早得多,瑞士洛桑聯邦理工學院的環境病毒學家塔瑪爾·科恩說。她說,追蹤汙水中的病毒顆粒可以為公共衛生官員在決定是否採取封鎖等措施方面搶佔先機。“七到十天的時間可能會使這次疫情的嚴重程度大相徑庭。”
比比表示,儘早確定病毒在一個社群的出現可能會限制 COVID-19 造成的健康和經濟損失,尤其是在明年病毒捲土重來時。
亞利桑那大學圖森分校的環境微生物學家查爾斯·格爾巴表示,數十年來,汙水監測一直被用於評估脊髓灰質炎疫苗接種運動的成功程度。格爾巴說,這種方法也可用於衡量社交隔離等干預措施的有效性,他已在圖森市的原始汙水中發現了 SARS-CoV-2 的蹤跡。
本文經許可轉載,最初於 2020 年 4 月 3 日首次發表。
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