廢水中生物參數的分析

  • 用于生物體檢測的通用工作流程
  • 作為監測系統進行間接大規模測試
  • 使廢水可作為數據來源:是至關重要的基礎設施的一部分

遺傳信息,包括病毒顆粒和其他細菌,在廢水中達到一定濃度就能被檢測到。 與Endress+Hauser一起,耶拿是唯一一家掌握從采樣到檢測的整個流程技術的歐洲公司。

終身投資

  • 對水質和健康數據的收集
  • 更多的流行病學檢測的方法
  • 適用于各種病原體的檢測:從流感病毒到霍亂,從多重耐藥性細菌到軍團菌

適用于各種遺傳物質的檢測流程

  • 經過優化和測試去實現可靠的常規測量
  • 擴展關鍵基礎設施的數據收集

經過優化和驗證的流程

  • Endress+Hauser 的 CSF 48 取樣器可在污水處理廠中實現全自動收集和生成樣品。
  • 從樣品收集到最終PCR結果:約3小時
  • 可同時處理多達 16 或 96 個樣品:InnuPure C16  touch  或CyBio FeliX(以更高通量的)移液平臺可純化樣品并分離核酸。
  • qTOWER 3 實時熱循環儀-在PCR實驗中起擴增和檢測作用

流行病學的匿名大規模檢測

隨著冠狀病毒的大規模流行,已經確定從廢水中收集數據不再是難以實現的。作為一個預警和監測系統,廢水今后應成為關鍵基礎設施的一部分,以保護人口和防止對自然環境的危害,在安全水循環方面也是如此。其中應用領域包括:

  • 抗生素耐藥性細菌
  • 胃腸道病毒(諾如病毒)
  • 流感病毒(SARS-CoV-2)
  • 沙門氏菌、軍團菌、梭狀芽胞桿菌、大腸桿菌
  • 肝炎
  • 脊髓灰質炎

致病生物體和病毒被排出體外。它們在廢水中的檢測相當于匿名大規模檢測,這是對人口健康狀況的數據收集,不會干擾基本權利,也不依賴于自愿參與檢測。
基于廢水的流行病學(WWBE)檢測的潛在才剛剛開始浮現。在包括荷蘭和澳大利亞在內的一些國家,COVID-19原則已經全面使用。歐盟的一項相關建議從2021年3月17日開始:根據這一點,至少應定期監測居民超過15萬的城市的廢水處理廠的SARS-Cov-2病毒載量。此外,歐盟建議定期對醫院、養老院或機場等關鍵基礎設施進行抽樣。無論如何,必須隨著時間的推移保持選定的測量方法,以便獲得可比較的結果,并能夠對趨勢做出可靠的陳述。

檢測流程

耶拿使這一切成為可能 - 檢測的工作流程可以普遍用于所有生物參數,每次可檢測多達16或96個樣品。

第1步:在污水處理廠取樣

在污水處理廠中,可使用來自Endress+Hauser的全自動樣品采集儀 Sampler Liquistation CSF48  進行樣品采集,并且可移動的CSP44 可用于上游。

第2步:提高目標生物的濃度

為了能夠檢測目標生物,需要提高樣品濃度。在電負性過濾之后,使用 SpeedMill PLUS  處理病毒碎片和顆粒,使其與濾膜分離。該過程比復雜的超濾法快很多倍,后者一次只能處理少量樣品。

第3步:實驗室中的樣品分離

此處能使用耶拿的自動化移液和提取系統

兩者都提供提取試劑盒和相應的運行程序 - DNA 或 RNA從樣品中自動純化。

步驟 4:檢測

使用 qTOWER3 進行熒光定量檢測。在聚合酶鏈式反應(PCR)過程中,特定的DNA或cDNA片段被復制擴增并進行熒光標記。對需要被檢測到的序列進行擴增,實時熒光定量PCR過程中的熒光信號會越強,就能判斷病毒載量的大小。

設備在實際中的應用

對生物參數的檢測,特別是從廢水等獲得遺傳信息較為困難的樣品,在幾年前還是不可想象的。Analytik Jena以自己的專業知識并與相關機構合作,參與標準的制定。

日本SARS-CoV-2的檢測

自2020年以來,Analytik Jena的PCR設備已在日本用于檢測廢水中的SARS-CoV-2

“無論樣本基質如何,都可以檢測到低濃度的基因?!?

日本富山縣大學Hata Akihiko博士

德國最大的水管理協會測試

德國最大的水管理協會Emschergenossenschaft/Lippeverband(EGLV)已經在一家廢水處理廠對整個檢測流程進行了測試,并將其轉移到其他九家工廠。

與魏瑪包豪斯大學合作

正在準備與魏瑪包豪斯大學合作的一個項目,旨在建立一個整體的廢水監測方法。

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廢水中SARS-CoV-2的檢測

監測廢水中的生物參數,例如病原體SARS-CoV-2(更廣為人知的是冠狀病毒),可以成為有效管理COVID-19的寶貴數據源。然而,在檢測廢水中的生物參數帶來了一些挑戰的同時,也有幾種解決方案可以克服它們。

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檢測生物參數的應用

使用InnuPure C16Touch和qTOWER3從冷卻塔水樣品中提取和檢測軍團菌DNA

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