针对SARS-CoV-2的废水监测,基于不同反转录酶-聚合酶连锁反应的方法的比较:探索性研究
Annika Länsivaara1, Kirsi-Maarit Lehto1, Rafiqul Hyder1
1Faculty of Medicine and Health Technology, Tampere University, Tampere, Finland.
JMIR public health and surveillance
|August 19, 2024
概括
反转录酶-滴滴数字聚合酶连锁反应 (RT-ddPCR) 是SARS-CoV-2废水监测中最敏感的方法. 优化分析步骤,包括RNA提取和目标基因选择,对于准确的COVID-19监测至关重要.
科学领域:
- 环境微生物学环境微生物学
- 分子生物学分子生物学
- 公共卫生 公共卫生
背景情况:
- 废水监测是监测COVID-19流行病的一个关键工具.
- 定量逆转录酶-聚合酶连锁反应 (RT-qPCR) 和RT-ddPCR是检测废水中的SARS-CoV-2的主要方法.
- 以往比较研究的结果相互矛盾,需要进一步研究.
研究的目的:
- 为了比较RT-qPCR和RT-ddPCR在废水中检测SARS-CoV-2的灵敏度和性能.
- 评估RNA提取套件,RT-PCR套件和基因检测对检测结果的影响.
- 为低资源环境确定合适的SARS-CoV-2检测方法.
主要方法:
- 对两种RT-qPCR套件 (TaqMan和QuantiTect) 和RT-ddPCR进行敏感性,阳性率,可变性和与COVID-19发病率相关性的比较分析.
- 评估两种RNA提取方法 (基于列和磁珠).
- 评估RT-qPCR的N1和N2基因试验,以及ddPCR的N1和E基因试验. 使用基于入侵的反转录链放大 (RT-SIBA) 进行定性检测.
主要成果:
- 通过RT-ddPCR显示出优越的灵敏度,检测度最低 (0.06基因拷贝/μL) 和最高的阳性率 (26/30).
- TaqMan RT-qPCR显示了废水SARS-CoV-2水平与COVID-19发病率 (CC=0.697,P<.001) 之间的最佳相关性.
- N1基因测试对RT-qPCR最敏感,而RNA提取方法对TaqMan RT-qPCR套件的结果产生了影响. RT-SIBA提供了定性检测.
结论:
- 推RT-ddPCR用于SARS-CoV-2废水监测,因为它具有很高的敏感性,特别是在病毒循环较低的时期.
- 优化所有分析步骤,包括RNA提取,RT-PCR套件和目标基因测定,对于可靠的废水监测至关重要.
- RT-SIBA为废水中SARS-CoV-2提供了一种可行的定性检测方法,适用于资源有限的环境.
