Sustav nadzora otpadnih voda UC San Diego omogućuje rano otkrivanje većine slučajeva COVID-19

Sveučilišni kampusi imaju posebnu korist od nadzora otpadnih voda kao sredstva za sprječavanje izbijanja COVID-19, budući da su pune uglavnom asimptomatskih populacija, te su potencijalne žarišne točke za prijenos koje zahtijevaju česta dijagnostička ispitivanja. "

Smruthi Karthikeyan, Doktor znanosti, prvi autor, inženjer zaštite okoliša i postdoktorski istraživač na Medicinskom fakultetu UC San Diego

Karthikeyan je vodio studiju s višim autorom Robom Knightom, Doktor znanosti, profesor i direktor Centra za mikrobiomske inovacije na UC San Diego.

Otprilike 10, 000 studenata živjelo je u kampusu UC San Diego tijekom akademske godine 2020-2021, s niskom stopom slučajeva COVID-19 zahvaljujući brojnim ublažavanjima rizika, elementi za otkrivanje i intervenciju virusa koji čine program Povratak na učenje. Zasluge:Erik Jepsen/UC San Diego.

Provjera otpadnih voda sastavni je dio programa UC San Diego Return to Learn, pristup zasnovan na dokazima koji je omogućio sveučilištu da nudi smještaj u kampusu i osobne sate te mogućnosti istraživanja tijekom većeg dijela pandemije.

Povratak na Learn oslanja se na tri stupa:smanjenje rizika, otkrivanje i intervencija virusa. S približno 10, 000 studenata na kampusu tijekom akademske godine 2020-2021, mnoge komponente programa držale su stopu slučajeva COVID-19 znatno nižom od okolne zajednice u usporedbi s većinom fakultetskih kampusa, održavajući stopa pozitivnosti manju od 1 posto tijekom tog vremena. Program Povratak na učenje, uključujući ispitivanje otpadnih voda, postao model za druga sveučilišta, Školski okruzi i regije K-12.

Svako jutro, sedam dana u tjednu, tim studenata i osoblja u odgovarajućim majicama raspoređuje se po kampusu na kolicima za golf kako bi prikupili uzorke kanalizacije iz 126 sakupljačkih robota postavljenih za nadzor 350 zgrada. Do 10 sati ujutro, vraćaju se u Vitezov laboratorij na Medicinskom fakultetu.

Tamo, Karthikeyan i tim obrađuju kanalizaciju koristeći drugu vrstu robota, koji koncentrira virus pomoću magnetskih nanočestica, zatim iz uzoraka ekstrahira RNA-genetski materijal koji čini genome virusa poput SARS-CoV-2. Testiranje lančane reakcije polimeraze (PCR) koristi se za traženje gena za potpis virusa.

Kad se virus otkrije, automatizirane, ali ciljane poruke šalju se putem sustava u kampusu osobama povezanim sa zahvaćenim zgradama, kao što su studenti, osoblje i fakultet, preporučujući da se testiraju na virus što je prije moguće. Podaci se dodaju na javnu nadzornu ploču.

Mrežna nadzorna ploča prati detekciju otpadnih voda pozitivnih na COVID u kampusu UC San Diego i čini je dostupnom javnosti. Zasluge:UC San Diego.

Od svog početka, tim je neprestano radio na optimizaciji procesa, Rekao je Karthikeyan. Trenutni automatizirani pristup dramatično je smanjio vrijeme obrade uzorka do rezultata 20 puta; sada pet sati za 96 uzoraka. Minijaturizacijom uzoraka, istraživači su smanjili troškove obrade na 13 USD po uzorku. Knight procjenjuje da pristup premašuje ljestvicu sličnih programa nadzora za 10 do 100 puta. Slijedeći korak, On je rekao, će primijeniti brze metode za testiranje varijanti SARS-CoV-2, uključujući deltu, u stvarnom vremenu.

"Ovaj sustav pokazuje kako mnogi različiti dijelovi UC San Diega mogu raditi zajedno kao sustav za održavanje kampusa, "Rekao je Knight." Ovaj rad nije zahtijevao samo napredak u obradi virusnih uzoraka, ali timovi uključujući logistiku, Zdravlje i sigurnost okoliša, IT kampusa i zdravstvenog sustava, Upravljanje objektima, i mnogi drugi, kao i vodstvo iz programa Povratak na učenje kako bi se to ostvarilo. Sada pomažemo drugim kampusima i organizacijama ponoviti ovaj uspjeh, koji ima potencijal ne samo za COVID-19, ali za mnoge druge patogene koji se prenose stolicom, uključujući gripu, u budućnosti."

• Razumijevanje varijacija ekspresije gena izazvanih hipoksijom u agresivnom tipu raka gušterače
• Prethodna obrada enzima daje vrlo preciznu sliku kožnih bakterija