Kai pasirodė tyrimai, rodantys, kad asmuo, kurio COVID -19 testas teigiamas, -; ar jie buvo simptominiai, ar ne; išmesti virusą į išmatas, „Kanalizacija atrodė kaip„ įvykio vieta “jo ieškoti, “ - sakė Smruthi Karthikeyan, Daktaras, aplinkos inžinierius ir doktorantas Kalifornijos universiteto San Diego medicinos mokykloje.
Nuo 2020 m. Liepos iki lapkričio mėn. Karthikeyanas ir komanda, vadovauja Robas Knightas, Daktaras, San Diego UC mikrobiomų inovacijų centro profesorius ir direktorius, paėmė mėginius iš nuotekų vandens, kad sužinotų, ar jie gali aptikti SARS-CoV-2, virusas, sukeliantis COVID-19. Jie galėtų. Tačiau nuotekų koncentravimas pasirodė esąs kliūtis -; tai lėtas ir daug pastangų reikalaujantis procesas.
Dabar, laikraštyje, paskelbtame kovo 2 d. 2021 m mSistemos , tyrėjai aprašo, kaip jie automatizavo nuotekų koncentraciją padedant skysčius tvarkantiems robotams. Jie pademonstravo savo sistemos patikimumą, lygindami ją su esamais metodais ir parodydami, kad jie gali labai tiksliai nuspėti COVID-19 atvejus San Diege per savaitę, ir tris savaites gana tiksliai, naudojant tik miesto nuotekas.
San Diego grafystėje yra tik vienas pirminis nuotekų valymo įrenginys, įsikūręs pajūryje miesto Point Loma kaimynystėje. Visus ekskrementus nuplauna maždaug 2,3 milijono San Diego gyventojų, įskaitant tuos, kurie yra UC San Diego miestelyje, baigiasi ten.
Septynias dienas per savaitę, Karthikeyanas ar jo kolega nuvažiavo į valymo įrenginį, kad paimtų nuotekų mėginius, kuriuos jiems surinko ir laikė laboratorijos technikai. Jie atnešė mėginius į riterio laboratoriją UC San Diego medicinos mokyklos miestelyje La Jolla.
Deja, mes negalime tiesiog tirti nuotekų mėginių taip, kaip mėginių iš paciento nosies tamponų. Taip yra todėl, kad gaunami mėginiai yra labai praskiesti -; tiesiog pagalvokite, kiek žmonių prisideda prie atliekų srauto, plius visas šiukšles, kurios nuplaunamos ir patenka į kanalizacijos sistemą “.
Smruthi Karthikeyan, Daktaras, Mokslo daktaras, Kalifornijos universiteto San Diego medicinos mokykla
Grįžęs į laboratoriją, tyrėjai nuotekas apdoroja naudodami savo robotizuotą platformą. Sistema išskiria RNR -; genetinė medžiaga, sudaranti virusų, tokių kaip SARS-CoV-2, genomus; iš pavyzdžių, ir vykdo polimerazės grandininę reakciją (PGR) viruso parašo genų paieškai. Automatizuotas, didelio našumo sistema gali apdoroti 24 mėginius kas 40 minučių. Vėliau tą pačią dieną, Karthikeyanas prideda duomenis prie skaitmeninio prietaisų skydelio, kuris seka naujus teigiamus atvejus.
Anot riterio, technika greitesnė, pigesnis ir jautresnis nei kiti nuotekų stebėjimo metodai. Komanda sugeba nustatyti vieną COVID-19 atvejį maždaug 500 žmonių pastate.
Riterio laboratorijos tyrėjams ir studentams nėra svetima susidoroti su išmatų mėginiais. Komanda jau seniai žinoma dėl žarnyno mikrobiomo tyrimų; unikalios mikrobų bendruomenės, gyvenančios mūsų virškinimo trakte. Žmonės visame pasaulyje dalyvauja jų tyrimų programoje, „Microsetta Initiative“ (taikliai sutrumpinta „TMI“), siunčiant išmatų tamponus į Riterio UC San Diego laboratoriją. „Crowdsourced“ projektas leido komandai ištirti daugybę veiksnių, galinčių turėti įtakos žmogaus žarnyno mikrobiomos sudėčiai, ir įvairiais būdais, kurie daro įtaką mūsų sveikatai.
2020 metų pavasarį, „Knight“ komanda greitai sutelkė dėmesį į vieną konkretų mikrobą:SARS-CoV-2. Netrukus komanda tapo neatsiejama UC San Diego programos „Grįžti mokytis“ dalimi, įrodymais pagrįstas požiūris, kuris leido universitetui toliau siūlyti apgyvendinimą miesteliu ir asmenines klases bei mokslinių tyrimų galimybes. Su maždaug 10, 000 studentų miestelyje, dėl daugelio programos komponentų COVID-19 atvejų skaičius buvo daug mažesnis nei aplinkinės bendruomenės ir daugumos kolegijų miestelių, išlaikant teigiamumo rodiklį mažesnį nei 1 proc.
„Grįžti į mokymąsi“ remiasi trimis ramsčiais:rizikos mažinimu, viruso aptikimas ir intervencija. Riterio komanda ir jų bendradarbiai vaidina svarbų vaidmenį nustatant virusus miestelyje. Jie padeda tikrinti besimptomį SARS-CoV-2 buvimą moksleiviuose ir personaluose (dažnai jie renkami naudojant bandymų rinkinius, kuriuos galima įsigyti iš pardavimo automatų), ant paviršių ir nuotekose.
Komanda kasdien renka mėginius iš daugiau nei 100 nuotekų mėginių ėmėjų UC San Diego miestelyje, kurie apima daugiau nei 300 pastatų. Praėjus maždaug mėnesiui nuo miestelio aptikimo sistemos prisijungimo prie interneto 2020 m. Vasarą, vieną penktadienio popietę Revelle College rajone buvo nustatytas teigiamas atvejis. Universiteto bendruomenei buvo pranešta per 14 valandų ir buvo siunčiami tiksliniai pranešimai žmonėms, susijusiems su paveiktais pastatais, Rekomenduojama kuo greičiau ištirti, ar nėra viruso. Tą savaitgalį COVID-19 buvo ištirta daugiau nei 650 žmonių.
Kaip rezultatas, buvo nustatyta, kad du besimptomiai asmenys buvo užsikrėtę COVID-19. Po to, kai universitetas nedelsdamas pranešė jiems, jie buvo izoliuoti prieš protrūkį. Dabar, nuotekų tikrinimo rezultatai yra viešame prietaisų skydelyje, o teigiami mėginiai sekami, siekiant sekti naujų SARS-CoV-2 variantų atsiradimą. Programa „Grįžti į mokymąsi“, įskaitant nuotekų bandymus, tapo pavyzdžiu kitiems universitetams, K-12 mokyklų rajonai ir regionai.
„Toliau mažėjant įėjimo ir veikimo kliūtims, tikimės, kad nuotekomis pagrįsta epidemiologija bus plačiau pritaikyta, "Riteris pasakė." Greitai, didelio masto ankstyvosios įspėjimo apie infekcines ligas sistemos galėtų būti ypač naudingos bendruomenės stebėjimui pažeidžiamose populiacijose ir bendruomenėse, kuriose yra mažiau galimybių atlikti diagnostinius tyrimus ir mažiau galimybių atsiriboti ir izoliuoti; šios pandemijos metu, ir kitą “.