Amikor olyan tanulmányok jelentek meg, amelyek azt mutatták, hogy egy személy pozitívnak bizonyult a COVID -19 - tünetek voltak -e vagy sem -; kiüríti a vírust a székletében, "A csatorna úgy tűnt, mint a" történés "helye, ahol keresni kell, - mondta Smruthi Karthikeyan, PhD, környezetmérnök és posztdoktori kutató a Kaliforniai Egyetem San Diego -i Orvostudományi Karán.
2020 júliusától novemberig, Karthikeyan és csapata, Rob Knight vezetésével, PhD, professzor és az UC San Diego -i Mikrobiome Innovációs Központ igazgatója, mintavételezett szennyvízből, hogy lássák, képesek-e észlelni a SARS-CoV-2-t, a COVID-19-t okozó vírus. Ők tudnák. De a szennyvíz koncentrálása szűk keresztmetszetnek bizonyult -; ez egy lassú és fáradságos többlépcsős folyamat.
Most, március 2 -án megjelent cikkében, 2021 in mSystems , a kutatók leírják, hogyan automatizálták a szennyvízkoncentrációt folyadékkezelő robotok segítségével. Megmutatták rendszerük robusztusságát, ha összehasonlították a meglévő módszerekkel, és azt mutatták, hogy egy héttel kiváló pontossággal meg tudják jósolni a COVID-19 eseteket San Diegóban, és három hét tisztességes pontossággal, csak a városi szennyvizet használjuk.
San Diego megyében csak egy elsődleges szennyvíztisztító van, a parton, a város Point Loma negyedében található. San Diego körülbelül 2,3 millió lakosa minden ürüléket elmosott, beleértve az UC San Diego egyetemen tartózkodókat, ott végzi.
A hét hét napján, Karthikeyan vagy kollégája lehajtott a tisztítótelepre, hogy felvegye azokat a szennyvízmintákat, amelyeket a helyszíni laboránsok gyűjtöttek és tároltak számukra. Elvitték a mintákat a Knight laborjába, az UC San Diego School of Medicine campusába La Jolla -ba.
Sajnálatos módon, nem tudjuk csak úgy közvetlenül tesztelni a szennyvízmintákat, ahogyan a beteg orr -tamponjaiból. Ez azért van, mert a kapott minták erősen hígítottak -; gondoljunk csak arra, hogy hány ember járul hozzá a hulladékáramhoz, plusz minden hulladék, ami kiürül és eljut a csatornába. "
Smruthi Karthikeyan, PhD, Posztdoktori kutató, Kaliforniai Egyetem, San Diego Orvostudományi Kar
Vissza a laborba, a kutatók robotplatformjuk segítségével dolgozzák fel a szennyvizet. A rendszer kivonja az RNS -t -; a SARS-CoV-2 vírusok genomját alkotó genetikai anyag; a mintákból, és polimeráz láncreakciót (PCR) futtat, hogy megkeresse a vírus aláíró génjeit. Az automatizált, A nagy teljesítményű rendszer 24 mintát képes feldolgozni 40 percenként. Később ugyanazon a napon, Karthikeyan hozzáadja az adatokat egy digitális műszerfalhoz, amely új pozitív eseteket követ.
Knight szerint a technika gyorsabb, olcsóbb és érzékenyebb, mint a szennyvízfelügyelet más módszerei. A csapat képes azonosítani egyetlen COVID-19 esetet egy körülbelül 500 fős épületben.
A Knight laboratóriumának kutatói és hallgatói számára nem ismeretlen a székletminták kezelése. A csapat régóta ismert a bél mikrobiomájával kapcsolatos tanulmányairól -; a gasztrointesztinális traktusunkban élő mikrobák egyedi közösségei. Világszerte emberek vesznek részt kutatási programjukban, A Microsetta Initiative (találóan rövidítve:"TMI"), ürülékpálcikájuk postázásával a Knight UC San Diego laboratóriumába. A tömeges forrásból származó projekt lehetővé tette a csapat számára, hogy tanulmányozza azokat a sok tényezőt, amelyek befolyásolhatják az ember bélmikrobiomjának összetételét, és számos módon befolyásolja egészségünket.
2020 tavaszán, A Knight csapata gyorsan összpontosított, hogy egy adott mikrobát keressen:a SARS-CoV-2-t. A csapat hamarosan az UC San Diego Return to Learn programjának szerves részét képezte, bizonyítékokon alapuló megközelítés, amely lehetővé tette az egyetem számára, hogy továbbra is kínálja az egyetemi lakhatást, valamint személyes órákat és kutatási lehetőségeket. Körülbelül 10, 000 hallgató az egyetemen, a program számos összetevője jóval alacsonyabb szinten tartotta a COVID-19 esetek számát, mint a környező közösség és a legtöbb egyetemi kampusz, 1 százalék alatti pozitivitási arány fenntartása.
A Return to Learn három pillérre támaszkodik:kockázatcsökkentésre, vírusfelismerés és beavatkozás. Knight csapata és munkatársai nagy szerepet játszanak a campus vírusfelismerésében. Segítenek szűrni a SARS-CoV-2 tünetmentes jelenlétét a diákokban és a személyzetben (gyakran saját kezűleg gyűjtötték be az automatákból beszerezhető tesztkészletek segítségével), felületeken és szennyvízben.
A csapat továbbra is naponta gyűjt mintákat több mint 100 szennyvíz -mintavevőtől az UC San Diego egyetemen, amelyek több mint 300 épületet fednek le. Körülbelül egy hónappal az egyetem észlelési rendszerének online nyári megjelenése után, 2020 nyarán, pozitív esetet észleltek a Revelle College területén egy péntek délután. A campus közösségét 14 órán belül értesítették, és célzott üzeneteket küldtek az érintett épületekhez kapcsolódó személyeknek, javasoljuk, hogy mielőbb vizsgálják meg a vírust. A hétvégén több mint 650 embert vizsgáltak meg a COVID-19 miatt.
Ennek eredményeként két tünetmentes egyént azonosítottak pozitívnak a COVID-19-re. Miután az egyetem azonnal értesítette őket, elszigetelődtek, mielőtt kitörhetett volna. Most, a szennyvízszűrés eredményei elérhetők a nyilvános műszerfalon, és pozitív mintákat szekvenálnak az új SARS-CoV-2 változatok megjelenésének nyomon követésére. A Vissza a tanuláshoz program, beleértve a szennyvíz vizsgálatát, modell lett más egyetemek számára, K-12 iskolai körzetek és régiók.
"Ahogy folyamatosan csökken a belépési és működési akadály, reméljük, hogy a szennyvíz-alapú járványtan szélesebb körben elterjedt lesz, - mondta Knight. - Rapid a nagyszabású fertőző betegségek korai riasztási rendszerei különösen hasznosak lehetnek a veszélyeztetett lakosságok és közösségek közösségi felügyeletére, amelyek kevésbé férnek hozzá a diagnosztikai vizsgálatokhoz, és kevesebb lehetőségük van a távolságtartásra és az elszigetelődésre -; e járvány idején, és a következő. "
COVID-19:Hogyan néz ki a betegség
A születési csatornában található baktériumok csökkentik a petefészekrák kockázatát
Probiotikumok, mint adjuváns terápia a COVID-19 betegek számára
Az irritábilis bélbetegség növeli a demencia kockázatát
A mediterrán étrend elősegíti az egészséges öregedést egészséges bélmikrobiómával
A kutatók diétával manipulálják a bélben lévő baktériumokat
Az alkohol károsítja a szájüreg mikrobiómát
Egy új tanulmány kimutatta, hogy az alkohol megváltoztatja és károsítja a száj természetes bakteriális környezetét. A tanulmány címe:„Az alkoholfogyasztás az emberi szájüreg mikrobiómájának változásáv
A gyermekek immunisak a SARS-CoV-2 fertőzésre
Legalább 30 új betegség jelent meg az elmúlt 20 évben, és most együttesen több száz millió ember egészségét veszélyeztetik. Ezen betegségek közül sok, nincs kezelés, gyógymód, vagy vakcina. Bár a legt
A mikrobióma segíthet azonosítani a rák előtti kockázatot a HPV-ben szenvedő nőknél
Egy új tanulmány megjelent a nyílt hozzáférésű folyóiratban PLOS Kórokozók 2020 márciusában beszámol a baktériumok lehetséges felhasználásáról Gardnerella megtalálható a humán papillomavírus (HPV)