鞏義市仁源水處理材料廠
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節(jié)能瓷球稀土瓷砂濾料生產(chǎn)廠家污水中新冠病毒檢測(cè)方法評(píng)估
節(jié)能瓷球稀土瓷砂濾料廠家污水中新冠病毒檢測(cè)方法評(píng)估。
01
圖文摘要
02
導(dǎo) 讀
新型冠狀病毒 (SARS-CoV-2, 簡(jiǎn)稱(chēng)新冠病毒)爆發(fā)后,檢測(cè)分析污水中的新冠病毒,可為醫(yī)學(xué)測(cè)試提供重要的輔助資料,包括提供疫情預(yù)警信號(hào)、追蹤社區(qū)疫情發(fā)展和發(fā)現(xiàn)社區(qū)隱形個(gè)案等。不同于臨床樣品,污水樣品新冠病毒RNA因受社區(qū)人群影響而被高度稀釋?zhuān)虼,在檢測(cè)之前需要先進(jìn)行病毒濃縮。
本文評(píng)估了十一種不同的方法流程對(duì)污水中新冠病毒檢測(cè)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。
03
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(píng)估。對(duì)于小體積樣品,評(píng)估了基于四種不同方法原理的八種方法流程。
結(jié)果發(fā)現(xiàn),超速離心法表現(xiàn)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(dāng)量為10 kDa的Amicon-Ultra 15 Centrifugal Filter);C70:離心超濾法 (使用分子當(dāng)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(fù)電荷濾膜進(jìn)行吸附-洗脫);MgM:膜吸附-洗脫法(添加MgCl2后使用0.45 μm 的負(fù)電荷濾膜進(jìn)行吸附-洗脫)。
04
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(duì)提高方法靈敏性的可能,本文將三種大體積方法與最優(yōu)的小體積方法(超速離心法)進(jìn)行了比較。
在加標(biāo)SARS-CoV-2的污水樣品中,雖然大體積超速離心法的靈敏性優(yōu)于另外兩種大體積方法(AlCl3沉淀法和膜吸附法),但也只是達(dá)到與小體積超速離心法相近的靈敏性。在加標(biāo)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(dá)到同樣的檢測(cè)范圍。
在35個(gè)未加標(biāo)的真實(shí)污水樣品中,大體積和小體積超速離心法表現(xiàn)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(jié)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(zhì)效應(yīng)在大體積方法中被同步濃縮,不利于后續(xù)的RNA提取與檢測(cè)。
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(yōu)小體積方法的Ct值比較;(b)基于35個(gè)未加標(biāo)的真實(shí)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(fù)電荷濾膜進(jìn)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(biāo)SARS-CoV-2而處于臨界濃度的污水樣品和未加標(biāo)的真實(shí)污水樣品的檢出率和Ct值
05
兩種提取方法的比較
采用小體積超速離心法對(duì)污水樣品濃縮,通過(guò)比較兩種不同的RNA提取方法。
結(jié)果表明,在加標(biāo)SARS-CoV-2到不同基質(zhì)效應(yīng)的污水樣品中,QIAamp Viral RNA Kit(簡(jiǎn)稱(chēng)Viral Kit)比TRIzol Plus RNA Purification Kit(簡(jiǎn)稱(chēng)TRIzol Kit)能夠檢測(cè)到更低Ct值(圖3a);
在加標(biāo)SARS-CoV-2而處于臨界值濃度的污水樣品中,Viral Kit檢測(cè)濃度范圍能達(dá)到低濃度樣品,而TRIzol Kit只能達(dá)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(xiàn)出更高的提取效率(圖3c 和圖3d)。該結(jié)果表明,Viral Kit表現(xiàn)優(yōu)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(biāo)SARS-CoV-2到不同基質(zhì)效應(yīng)的污水樣品的Ct值比較;(b)基于31個(gè)未加標(biāo)真實(shí)樣品的Ct值比較;(c)用PBS梯度稀釋加標(biāo)樣品的Ct值比較;(d)用污水梯度稀釋加標(biāo)樣品的Ct值比較。
06
總 結(jié)
本文以加標(biāo)SARS-CoV-2的污水樣品和未加標(biāo)的真實(shí)污水樣品為研究對(duì)象,評(píng)估了十一種不同的新冠病毒檢測(cè)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(jié)合病毒裂解液法的Viral Kit進(jìn)行RNA提取能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)污水中SARS-CoV-2病毒的快速而靈敏檢測(cè)。
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