从废水RNA数据预测特定人群中的COVID-19感染个体
Christopher S McMahan1, Dan Lewis2, Jessica A Deaver3
1School of Mathematics & Statistical Sciences, Clemson University, Clemson, SC 29634, USA.
ACS ES&T water
|July 5, 2023
概括
废水监测有效地跟踪SARS-CoV-2 (严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2) RNA. 这项研究校准了一个模型,显示废水数据可以准确估计社区中感染个体的数量.
科学领域:
- 环境微生物学环境微生物学
- 流行病学 流行病学
- 公共卫生监督是对公共卫生的监督.
背景情况:
- 对SARS-CoV-2RNA的废水监测是监测病毒存在和传播的宝贵工具.
- 目前在利用废水数据来预测污水流域内的确切感染人数方面存在局限性.
研究的目的:
- 使用废水SARS-CoV-2RNA水平校准一个易受暴露-感染-恢复 (SEIR) 模型.
- 评估污水RNA复制率与通过唾液检测发现的感染个体数量之间的相关性.
主要方法:
- 利用了来自污水的RNA复制率 (基因拷贝/升 × 流量率) 和来自大学人口的SARS-CoV-2阳性唾液测试.
- 校准了一个SEIR模型,确定最大脱落率作为最有影响力的参数.
- 进行了回归分析,将SEIR模型预测与观察到的感染个体进行比较.
主要成果:
- 在废水中的SARS-CoV-2RNA复制率与感染个体数量之间发现了强烈的正相关性.
- 在SEIR模型中,最大脱落率参数被确定为每克便的7.72 log10基因组拷贝.
- 回归分析显示斜率为0.87 (SE=0.11),表明废水数据预测和唾液测试确认的感染之间具有统计学意义的1:1关系.
结论:
- 废水监测数据,当与SEIR等适当模型分析时,可以可靠地估计SARS-CoV-2感染个体的数量.
- 这项研究验证了废水流行病学在定量公共卫生监测和预警系统中的应用.
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