水新闻:在废水中持续检测病原体的实地方法
Zhou-Hua Cheng1,2, Meng Du1, Chen Qian1
1State Key Laboratory of Advanced Environmental Technology, Department of Environmental Science and Engineering, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China.
National science review
|August 22, 2025
概括
一个新的早期预警系统,废水分析和追踪流行病学识别:必要的早期预警系统 (WATER NEWS),为检测废水中的SARS-CoV-2提供了一种具有成本效益的方法. 这种系统提供了强大的病原体检测,使废水监测更加可持续和可访问.
科学领域:
- 环境科学
- 流行病学
- 分子生物学
背景情况:
- 污水监测对于公共卫生至关重要,特别是对于COVID-19等传染病.
- 传统的废水监测方法成本高,复杂,限制了它们的广泛应用.
- 需要可持续的,可在现场部署的解决方案来检测废水中的病原体.
研究的目的:
- 开发和评估一种新的,具有成本效益的,可在现场部署的废水监测系统.
- 评估新系统对SARS-CoV-2的敏感性,特异性和早期检测能力.
- 将新系统的经济可行性与现有方法进行比较.
主要方法:
- 用于流行病学识别的废水分析和跟踪:必要的早期预警系统 (WATER NEWS),基于CRISPR的诊断方法.
- 整合一个测试,优化报告探测器,现场核酸提取和冷干燥.
- 开发一个用户友好,低成本,电池驱动的设备进行现场分析.
- 在中国10个城市的25个废水处理厂进行评估.
主要成果:
- WATER NEWS 在废水样本中显示出高灵敏度 (> 90%) 和完美的特异性 (100%).
- 该系统在当地污水处理厂成功检测出SARS-CoV-2存在的20天内.
- 与临床试验相比,经济分析显示成本降低了6.5倍,与传统的废水监测相比,节省了大量资金.
结论:
- 对于污水中的病原体检测, WATER NEWS 提供了一个强大的,经济高效且可持续的解决方案.
- 该系统克服了传统方法的局限性,使其能够有效地在现场部署废水监测.
- 这种方法通过废水监测提高了传染病爆发的早期预警能力.
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