便便侦探:为什么研究人员在废水中跟踪冠状病毒

经过:詹妮弗·沃克·朱尼|

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全国和地球仪的研究人员正在从加利福尼亚州奥克兰的East Bay市政公用事业区废水处理厂等治疗厂测试污水处理厂,以了解冠状病毒水平。贾斯汀·沙利文/盖蒂图像

假设一旦你冲洗厕所,内容是看不见的。但是大多数人可能没有意识到的是东西我们冲走可以告诉我们很多有关社区健康的信息。xf187手机版事实证明,这些东西是监测全国和世界各地社区冠状病毒大流行方面的宝贵资源。

它被称为废水监测 - 或基于废水的流行病学 - 自从大流行以来,美国越来越多的研究人员一直在测试未经处理的废水的样品新冠病毒。他们发现,污水处理厂中的病毒水平对他们所服务的社区的阳性covid-19测试水平发出了预警。

“我已经教了很长一段时间,您可以从厕所里学习的所有有趣的东西。”Davida S. Smyth,博士,德克萨斯州A&M大学桑·安东尼奥(San Antonio)的微生物学副教授。她应该知道。她跑了Smyth实验室她和她的本科团队研究比较微生物基因组学和进化。她还是水管工的女儿,她的大部分研究都集中在厕所里的大量信息上。

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我们的大便告诉研究人员

我们的船尾主要由水组成,但其余25%是未消化食物残留物,脂肪,盐,粘液和鸡尾酒的鸡尾酒人类病原体像细菌和病毒一样。如果您感染了冠状病毒,这会引起共vid-19的感染,那么它也会出现在您的粪便中。

从我们社区的厕所,水槽,浴缸和街道上洗净的东西,水槽,浴缸和街道的东西卫生下水道系统然后将其他房屋的废物聚集到越来越大的下水道中。这条公共污水河最终流入当地废水处理设施它最终被巴氏灭菌并去除有害物质的地方。

随着时间的流逝,定期监视废水样品,使研究人员能够建立趋势分析。这些分析已经检测到峰值和新变体的天数(甚至几周)在通过鼻拭子进行测试之前。而且,由于所有城市和城镇都有自己的污水处理厂,因此研究人员可以查明峰值的位置,以及新的变体是否正在成为人们关注的问题之一。

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圣何塞市环境服务部的环境检查员艾萨克·塔姆(Isaac Tam)和莱拉·穆蒂(Laila Mufty)将自动进样器部署到圣何塞 - 圣克拉拉(Sanjosé-Santa Clara)地区废水设施中。
圣何塞市环境服务部

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废水监视有什么帮助?

史密斯说:“想象一下,如果您在宿舍,医院或其他设施的潜在爆发情况下有两个星期的交付时间。”“您可能有可能针对干预措施,并可能减少爆发的影响。”

例如,社区可以加剧消息传递,以提醒公众练习掩蔽,社会疏远和其他措施限制病毒的传播,并鼓励对那些测试阳性的人进行测试和自我隔离。

监视还可以使研究人员更好地了解病毒突变以及这些变体对疫苗的反应,这对于确保公众安全至关重要。史密斯说:“我们需要了解病毒,因为我们不知道接下来要去哪里。”

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废水流行病学是当前传染​​病监测系统和疾病暴发预警系统的互补方法。
娜塔莉·西姆斯(Natalie Sims);Barbara Kasprzyk-Hordern

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下水道监测与COVID-19测试监视

公共卫生官员已xf187手机版经学到了很多关于Covid-19的知识跟踪积极测试的数量由县,州,国家等。但是测试有其局限性。

对于初学者,它要求人们实际上得到测试。许多人会暴露于病毒,患有症状或需要为他们的工作中造成症状,这样做。但是,并非每个社区中的每个人都选择接受测试,因为他们没有健康保险,无法获得测试,没有显示症状或根本不想接受测试。xf187手机版Smyth说:​​“如果您没有经过测试,那么我们就没有任何数据。”

但是,她补充说:“每个人都大便。”“每个人都必须去洗手间,所以[多亏了废水测试),我们就有有关系统中每个人的数据。”

当然,不要求对冠状病毒的废水测试,因此并非所有城市都在测试。但是许多人自愿参加了赠款和其他资金来源包括照顾法案。一些市政当局创建了自己的仪表板来共享他们的数据和趋势分析。

2020年9月,疾病控制与预防中心(CDC)推出了国家废水监视系统(NWSS)协调和建立该国在全国废水厂收集的废水样品中跟踪SARS-COV-2的能力。作为该项目的一部分,该机构最近公布了一个新的CDC Covid数据跟踪器所有有关废水测试的数据都集中在一个仪表板上,以供公众查看。

疾病预防控制中心(CDC)预计,随着卫生部门和公共卫生实验室的进一步发展其协调废水监视的能力,该计划将参与该计划xf187手机版。但是,这仍然是一个发展中的领域,并且存在局限性。其中,治疗厂不会捕获房屋化粪池系统或由分散的系统服务的社区,例如医院或大学。但是,许多大学和大学都在收集自己的数据,包括亚特兰大的埃默里大学,,,,迈阿密大学布法罗大学仅举几个。

尽管废水采样中的病毒浓度可以表明社区的影响程度,但它无法说出被感染者的确切数量。但是,将所有数据在一页上(从字面上和形象上讲)都可以更好地了解病毒如何影响我们的国家。Smyth说:​​“拥有疾病预防控制中心的领导和指导确实会有所帮助。”

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生物学与自然科学高级科迪·霍恩(Kodi Haughn)在阿拉斯加锚定大学的Conocophillips综合科学大楼中,在布兰登·布里格斯(Brandon Briggs)教授的实验室中,准备了废水样品进行Covid-19测试。
詹姆斯·埃文斯/阿拉斯加大学锚地

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废水流行病学并不是什么新鲜

Smyth说:​​“废水现在非常性感。这遍历了新闻。”“但是这就是事情 - 例如,人们多年来一直在使用废水监视来寻找脊髓灰质炎之类的东西。”

是的,是的。研究人员一直在检测和跟踪污水中的各种病毒超过50年并使用数据指导公共卫生反应。xf187手机版

例如,脊髓灰质炎已被根除在几乎所有国家,要归功于脊髓灰质炎疫苗。但传输仍在进行在疫苗滞后的三个国家 - 尼日利亚,阿富汗和巴基斯坦。研究人员一直在寻找污水处理的可能原因,而是依靠报道的急性松性瘫痪病例(AFT),而是一直在寻找污水处理,以检测被脊髓灰质炎感染的非养老患者的粪便中的脊髓灰质炎病毒。

废水监测也已用于检测其他病毒,例如乙型肝炎和诺如病毒。Smyth说,她目前正在努力优化测试技术,以更好地监测流感的污水处理厂 - 她说,这种病毒“非常擅长引起大流传学”。

Smyth说,了解我们的废物的价值“您会从一个全新的角度看待它”,他提到了当地卫生公用事业雇主最近对她说的评论:“如果您不使用它,那才是废水。”

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