Smruthi Karthikeyan, Doktor znanosti (levo) in Rob Knight, Doktor znanosti (desno) pobere vzorce odpadne vode iz zbirnih robotov v kampusu UC San Diego. Zasluge:Erik Jepsen/UC San Diego.
Zdaj imajo podatke za varnostno kopiranje:pregled za SARS-CoV-2 v odpadni vodi, ekipa je pokazala, da lahko zazna celo enega samega okuženega, asimptomatska oseba, ki živi ali dela v veliki stavbi. Obvestilo stanovalcem vsake stavbe s pozitivno odpadno vodo je povečalo stopnjo testiranja na COVID-19 za kar 13-krat. Ko je bil potnik pozitiven, izolacija in sledenje stikov sta pomagala preprečiti nadaljnje širjenje virusa.
Ta pristop je omogočil zgodnje odkrivanje 85 odstotkov primerov COVID-19 v kampusu, raziskovalci so 10. avgusta poročali, Številka 2021 mSistemi . Z drugimi besedami, vzorci odpadne vode so bili pozitivni pred večino posameznih primerov diagnoze.
Univerzitetni kampusi imajo še posebej koristi od nadzora odpadnih voda kot sredstva za preprečevanje izbruhov COVID-19, ker so polne večinoma asimptomatskih populacij, in so potencialne vroče točke za prenos, ki zahtevajo pogosto diagnostično testiranje. "
Smruthi Karthikeyan, Doktor znanosti, prvi avtor, okoljski inženir in podoktorski raziskovalec na Medicinski fakulteti UC San Diego
Karthikeyan je vodil študijo z višjim avtorjem Robom Knightom, Doktor znanosti, profesor in direktor Centra za mikrobiomske inovacije na UC San Diego.
Približno 10, 000 študentov je v študijskem letu 2020–2021 živelo v kampusu UC San Diego, z nizko stopnjo primera COVID-19 zaradi številnih zmanjšanj tveganja, elementi za odkrivanje in intervencijo virusov, ki sestavljajo program Return to Learn. Zasluge:Erik Jepsen/UC San Diego.
Pregledovanje odpadnih voda je sestavni del programa UC San Diego Return to Learn, pristop, ki temelji na dokazih in je univerzi omogočil, da v večini pandemije ponuja stanovanja v kampusu in osebne tečaje ter raziskovalne možnosti.
Return to Learn temelji na treh stebrih:zmanjševanju tveganja, odkrivanje in posredovanje virusa. S približno 10, 000 študentov v kampusu v študijskem letu 2020–2021, številne komponente programa ohranjajo stopnjo primerov COVID-19 precej nižjo kot v okolici in v primerjavi z večino univerzitetnih kampusov, ohraniti stopnjo pozitivnosti manj kot 1 odstotek v tem času. Program za vrnitev k učenju, vključno s preskušanjem odpadnih voda, je postal model za druge univerze, Šolski okoliši in regije K-12.
Vsako jutro, sedem dni v tednu, skupina študentov in osebja v enakih majicah se razporedi po kampusu na vozičkih za golf in zbere vzorce odplak iz 126 zbirnih robotov, ki so postavljeni za spremljanje 350 stavb. Do 10. ure zjutraj, vrnejo se v Knight's laboratorij na Medicinski fakulteti.
Tam, Karthikeyan in ekipa obdelujejo odplake z uporabo druge vrste robota, ki koncentrira virus z uporabo magnetnih nanodelcev, nato iz vzorcev izvleče RNA-genetski material, ki tvori genome virusov, kot je SARS-CoV-2. Testiranje verižne reakcije s polimerazo (PCR) se uporablja za iskanje podpisnih genov virusa.
Ko je virus odkrit, avtomatizirana, vendar ciljno usmerjena sporočila se pošiljajo prek sistema na celotnem kampusu osebam, povezanim s prizadetimi stavbami, kot so študenti, osebje in fakulteta, priporoča, da se čim prej testirajo na virus. Podatki se dodajo na javno nadzorno ploščo.
Spletna nadzorna plošča spremlja odkrivanje odpadne vode, pozitivne na COVID, v kampusu UC San Diego in je na voljo javnosti. Zasluge:UC San Diego.
Od svojega začetka, ekipa je nenehno delala na optimizaciji procesa, Je dejal Karthikeyan. Sedanji avtomatiziran pristop je dramatično skrajšal čas obratovanja vzorca do rezultata 20-krat; zdaj pet ur za 96 vzorcev. Z miniaturizacijo vzorcev, raziskovalci so znižali stroške predelave na 13 USD na vzorec. Knight ocenjuje, da pristop presega obseg podobnih nadzornih programov za 10 do 100-krat. Naslednji korak, rekel je, uporabili bodo hitre metode za testiranje variant SARS-CoV-2, vključno z delto, v realnem času.
"Ta sistem prikazuje, kako lahko različni deli UC San Diego delujejo skupaj kot sistem za zaščito kampusa, "Je dejal Knight." To delo ni zahtevalo le napredka pri obdelavi vzorcev virusov, ampak ekipe, vključno z logistiko, Zdravje in varnost okolja, kampus in zdravstveni sistem IT, Upravljanje objektov, in mnogi drugi, kot tudi vodstvo programa Return to Learn, da se to uresniči. Zdaj pomagamo drugim kampusom in organizacijam ponoviti ta uspeh, ki ima potencial ne samo za COVID-19, vendar za mnoge druge patogene, ki se prenašajo z blatom, vključno z gripo, v prihodnosti."