废水中生物参数的分析

  • 用于生物体检测的通用工作流程
  • 作为监测系统进行间接大规模测试
  • 使废水可作为数据来源:是至关重要的基础设施的一部分

遗传信息,包括病毒颗粒和其他细菌,在废水中达到一定浓度就能被检测到。 与Endress+Hauser一起,耶拿是唯一一家掌握从采样到检测的整个流程技术的欧洲公司。

终身投资

  • 对水质和健康数据的收集
  • 更多的流行病学检测的方法
  • 适用于各种病原体的检测:从流感病毒到霍乱,从多重耐药性细菌到军团菌

适用于各种遗传物质的检测流程

  • 经过优化和测试去实现可靠的常规测量
  • 扩展关键基础设施的数据收集

经过优化和验证的流程

  • Endress+Hauser 的 CSF 48 取样器可在污水处理厂中实现全自动收集和生成样品。
  • 从样品收集到最终PCR结果:约3小时
  • 可同时处理多达 16 或 96 个样品:InnuPure C16  touch  或CyBio FeliX(以更高通量的)移液平台可纯化样品并分离核酸。
  • qTOWER 3 实时热循环仪-在PCR实验中起扩增和检测作用

流行病学的匿名大规模检测

随着冠状病毒的大规模流行,已经确定从废水中收集数据不再是难以实现的。作为一个预警和监测系统,废水今后应成为关键基础设施的一部分,以保护人口和防止对自然环境的危害,在安全水循环方面也是如此。其中应用领域包括:

  • 抗生素耐药性细菌
  • 胃肠道病毒(诺如病毒)
  • 流感病毒(SARS-CoV-2)
  • 沙门氏菌、军团菌、梭状芽胞杆菌、大肠杆菌
  • 肝炎
  • 脊髓灰质炎

致病生物体和病毒被排出体外。它们在废水中的检测相当于匿名大规模检测,这是对人口健康状况的数据收集,不会干扰基本权利,也不依赖于自愿参与检测。
基于废水的流行病学(WWBE)检测的潜在才刚刚开始浮现。在包括荷兰和澳大利亚在内的一些国家,COVID-19原则已经全面使用。欧盟的一项相关建议从2021年3月17日开始:根据这一点,至少应定期监测居民超过15万的城市的废水处理厂的SARS-Cov-2病毒载量。此外,欧盟建议定期对医院、养老院或机场等关键基础设施进行抽样。无论如何,必须随着时间的推移保持选定的测量方法,以便获得可比较的结果,并能够对趋势做出可靠的陈述。

检测流程

耶拿使这一切成为可能 - 检测的工作流程可以普遍用于所有生物参数,每次可检测多达16或96个样品。

第1步:在污水处理厂取样

在污水处理厂中,可使用来自Endress+Hauser的全自动样品采集仪 Sampler Liquistation CSF48  进行样品采集,并且可移动的CSP44 可用于上游。

第2步:提高目标生物的浓度

为了能够检测目标生物,需要提高样品浓度。在电负性过滤之后,使用 SpeedMill PLUS  处理病毒碎片和颗粒,使其与滤膜分离。该过程比复杂的超滤法快很多倍,后者一次只能处理少量样品。

第3步:实验室中的样品分离

此处能使用耶拿的自动化移液和提取系统

两者都提供提取试剂盒和相应的运行程序 - DNA 或 RNA从样品中自动纯化。

步骤 4:检测

使用 qTOWER³ 进行荧光定量检测。在聚合酶链式反应(PCR)过程中,特定的DNA或cDNA片段被复制扩增并进行荧光标记。对需要被检测到的序列进行扩增,实时荧光定量PCR过程中的荧光信号会越强,就能判断病毒载量的大小。

设备在实际中的应用

对生物参数的检测,特别是从废水等获得遗传信息较为困难的样品,在几年前还是不可想象的。Analytik Jena以自己的专业知识并与相关机构合作,参与标准的制定。

日本SARS-CoV-2的检测

自2020年以来,Analytik Jena的PCR设备已在日本用于检测废水中的SARS-CoV-2

“无论样本基质如何,都可以检测到低浓度的基因。”

日本富山县大学Hata Akihiko博士

德国最大的水管理协会测试

德国最大的水管理协会Emschergenossenschaft/Lippeverband(EGLV)已经在一家废水处理厂对整个检测流程进行了测试,并将其转移到其他九家工厂。

与魏玛包豪斯大学合作

正在准备与魏玛包豪斯大学合作的一个项目,旨在建立一个整体的废水监测方法。

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废水中SARS-CoV-2的检测

监测废水中的生物参数,例如病原体SARS-CoV-2(更广为人知的是冠状病毒),可以成为有效管理COVID-19的宝贵数据源。然而,在检测废水中的生物参数带来了一些挑战的同时,也有几种解决方案可以克服它们。

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检测生物参数的应用

使用InnuPure C16Touch和qTOWER³从冷却塔水样品中提取和检测军团菌DNA

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