Mariana Matus花了数年时间研究人类身体的内部是什么，以便更好地了解我们的内部在发生什么。这位计算生物学家帮助开发了一种重型设备，这种设备只有牛奶箱大小，可以放进下水道，悬挂在污水上方——通过一根像稻草一样的管子，稳定地吸收尿液和排泄物。
Matus和她的同事们最初的目的是为了寻找药物使用的化学特征。但今年2月的报告显示，在人类粪便中检测新型冠状病毒的遗传特征是可能的。因此，Matus和她共同创立的Biobot Analytics公司将注意力转向了追踪COVID-19大流行。他们现在正在对400个废物处理厂收集的污水进行取样，马图斯说，这些处理厂覆盖了大约10%的美国人口。
这是世界各地正在部署的数十项类似行动之一，目的是帮助各国更全面地了解病毒的位置和传播范围，从而更好地集中控制措施。“目前最大的未知数是什么，因为在美国仍在进行非常有限的试验，即:没有人知道有多少人被感染而没有症状。亚利桑那大学研究城市污水中的病原体的环境微生物学家Ian Pepper说。对整个人口进行现有的诊断试验是不切实际的，而且这种试验的分布也不公平。不过，每个人都用浴室。因此，废水取样可以同时检测数百万人体内新型冠状病毒的存在，而不管他们的社会经济地位或能否获得医疗保健。“我们的数据以最原始的形式自然地聚合和匿名化，”Matus说。
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198彩票手机优惠短期内迅速致富。，这种方法在当前的大流行中应用仍有局限性。这项技术并不能确切地告诉流行病学家是否整个人群都已清除了这种病毒。但这可能是一种更快的方法，以检测未来的突发事件，当地区从封锁中出现。这种方法也可能促进基于废水的流行病学这一虽小但正在发展的领域，并将其扩展到检测其他疾病。
早期预警
与其他病毒一样，导致COVID-19的病原体不能自我复制。相反，它渗透活细胞(包括那些排列在人类内脏里的细胞)，并使它们活跃地复制它的RNA。受感染的病人会在体液中释放病毒RNA颗粒，包括唾液、粘液和粪便。这些物质最终以废水的形式进入下水道，在那里它们的含量可以被检测到。
从废水中取样RNA颗粒可以帮助研究人员做几件事:首先，他们可以对冠状病毒的基因进行排序，观察不同菌株是如何随着时间发生突变和变化的。这样的分析还可以让研究人员追踪病原体的传播，覆盖所有流通中的菌株，并查看它们的“病毒祖先”。在最近的一项尚未经过同行评审的预印本研究中，微生物学家确定，从蒙大拿州一座城市的污水中提取的主要菌株可能源自欧洲流行的一种病毒谱系。
用处理拭子样本(通常取自个体鼻子)的相同诊断方法检测废水，也回答了特定社区中是否存在冠状病毒这一简单问题。澳大利亚昆士兰州环境健康科学联盟的教授Kevin Thomas说:“不管它是否存在，现在已经有了判断是否存在的潜力，而且可以很快在广泛范围内应用。”今年4月，他在《总环境科学》(Science of the Total Environment)上发表了一篇研究论文，展示了这项技术。西班牙的一个小组在《水研究》杂志上发表了文章，在COVID-19病例确诊的两个多星期之前，就在一个地区检测到了阳性的废水样本——即使是在低发病率地区。这种预警可以为政策制定者提供指引，指导他们何时取消或恢复严格的就地避难措施。马图斯说:“随着我们开始开放城市，如果在某些地方，这种反馈会变得非常重要。”
这项工作已经取得了进展，一些国家正在认真讨论扩大现有监测的问题。在美国。目前正在讨论建立一个新的国家监控项目。疾病控制和预防中心水传播疾病预防部门的研究员文森特·希尔说，该机构目前正与研究人员合作，检查这些方法检测的可靠性，并将其标准化。他说，废水检测永远不会取代常规的个体检测。然而，这是一个有价值的，快速获得的关于整个人口的数据来源。哥伦比亚大学的病毒学家安吉拉·拉斯穆森对此表示赞同。她说:“我认为废水检测是一种潜在的监测工具，在管理个人防护装备和检测用品等有限资源方面可能特别有用。”“但它绝不是诊断检测和流行病学工作的替代品。”
错误的否定和未知
废水检测的作用是有限的。一个问题是，城市垃圾的集团性意味着研究人员无法挑选出特定的高风险微型社区，如养老院、医院、监狱或肉类加工厂。另一个问题是，与出现症状相比，SARS-CoV-2(导致COVID-19的病毒的正式名称)的RNA在粪便中检测出来的确切时间尚不确定。科学家们还没有完全弄清楚，在人们康复后，病毒颗粒还会持续多久。托马斯说，目前还不清楚样本中必须有多少病毒RNA拷贝才能被检测出来。根据4月份发表在《总环境科学》上的一个模型，一个给定的阳性废水样本可能会揭示出114人或多达200万人的感染。但是，在不知道产生阳性结果所需的最小拷贝数的情况下，测试可能会产生假阴性，错误地表明某个特定区域没有COVID-19。因此，检测废水可以表明病毒存在，但不能确定是否没有。为了解决这个问题，许多研究人员正在追踪在特定位置可检测到的RNA粒子的相对数量是如何随时间变化的。
威尔士班戈大学(Bangor University)的土壤和环境科学研究员戴维·琼斯(David Jones)说，追踪颗粒物浓度是监测人口水平最重要的一步。原因是，这样做有助于规划大流行的进程和监测封锁的有效性。包括Matus和她的同事在内的几个研究小组更进一步:他们试图估算废水中的病毒颗粒浓度与给定人群中的疾病总流行率之间的关系。这些计算试图考虑许多变量，如降雨和暴雨径流的稀释效应。在一份仍在接受同行审查的预印本论文中，Matus的小组估计，在马萨诸塞州的一个地区，可能感染COVID-19的人数比例至少是官方检测阳性人数的五倍，这表明社区中有更多未诊断病例。康涅狄格州的一个团体最近的预印本发现，在大都市地区，核糖核酸(RNA)的浓度在新确诊COVID-19病例出现前约一周达到峰值。但是耶鲁大学的环境工程师Jordan Peccia指出，仅仅从污水中找出确切的病例总数仍然很困难，“因为(常规的)检测仅限于那些有症状并去检测的人。”
对长期观察者来说，对这项技术重新燃起的兴趣反映出以废水为基础的流行病学更广泛的成熟。美国环境保护署(Environmental Protection Agency)退休研究员克里斯蒂安•多尔顿(Christian Daughton)最近表示，198彩票注册账户安全可靠
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