废水中的SARS-CoV-2的数字PCR检测

研究背景

近期我国疫情呈现多地局部暴发和零星散发状态，国内多地报告本土散发病例和聚集性疫情，有的地方甚至出现了社区传播，防控形势复杂严峻。多项研究表明，基于废水中的SARS-CoV-2监测有助于预警响应系统的建立，分析现有疫情态势，避免无症状感染者和轻度感染者的漏检，帮助疾控等公卫部门迅速作出反应控制潜在传播风险。

废水就是可能含有人类粪便的家庭/建筑用水（即厕所、沐浴、水槽）以及非家用水源（例如雨水和工业用水）

美国疾病控制预防中心（CDC）和美国卫生及公共服务部（HHS）与联邦政府各机构合作，正在启动国家废水监测系统（NWSS）NWSS生成的数据将帮助公共卫生更好地了解社区中的COVID-19感染程度。除此之外，荷兰、法国、西班牙、澳大利亚以及中国香港也陆续开展有关污水中监测新冠病毒的研究。

什么是数字PCR

数字PCR也叫Digital PCR（dPCR），是近几年发展起来的一种核酸定量分析技术。相较于传统荧光定量PCR来说，数字PCR对结果的判定不依赖于扩增曲线循环Ct值，不受扩增效率的影响，能够直接读出DNA的分子个数，能够对起始样本核酸分子绝对定量。相对于qPCR来说，检测通量更高，不依赖标准曲线就可以实现绝对定量，可以对一些待测样本得出更精准的一个定量结果。相对于qPCR还具有更好的抑制剂耐受性，灵敏度和特异性更高，具有高精确性和高重现性。

一体化集成式全自动系统

SARS-CoV-2检测流程及方案

SARS-CoV-2检测流程

SARS-CoV-2检测方案

小优产品匹配

荐样本制备

QIAamp Viral RNA Mini Kit使用快速离心或真空操作，简化从多种类型样本中纯化病毒RNA的操作流程，无需苯酚-氯仿抽提。病毒RNA特异性结合到QIAamp硅胶膜上，污染物流出。通过两步高效洗涤完全去除二价阳离子和蛋白质等PCR抑制物，再用水或试剂盒中的缓冲液洗脱结合在离心柱上的病毒DNA。

QIAamp MinElute Virus Spin Kit使用快速离心柱简化了从血浆、血清和无细胞体液中分离病毒RNA和DNA的过程。无需苯酚-氯仿抽提。核酸特异性结合到QIAamp MinElute硅胶膜上，污染物流出。通过两步高效洗涤可完全去除二价阳离子和蛋白质等PCR抑制剂，再用水或试剂盒中的缓冲液洗脱结合在离心柱上的纯核酸。

RNeasy Mini Kit可从少量的样本中高效纯化总RNA。RNeasy纯化技术整合了苯酚/异硫氰酸胍裂解的严谨性和硅胶膜纯化的速度和纯度，简化了总RNA纯化技术。纯化得到高品质的RNA，并且DNA残留水平达到最低。

使用RNeasy PowerMicrobiome试剂盒快速获得高质量的RNA，无残留的PCR抑制剂。RNeasy Power微生物组试剂盒专为从粪便、干燥粪便、肠道材料、受污染的口腔拭子和分泌物中纯化总RNA而设计，用于分离RNA，可用于下游应用，包括RT-PCR、qPCR和RNA-seq。消化的食物、大便中溶解红细胞的血红素和其他PCR抑制剂都无法与试剂盒中的抑制剂去除技术相媲美。

使用RNeasy PowerWater试剂盒从环境水样品中存在的所有微生物中分离RNA。该试剂盒旨在从细菌，藻类和真菌中分离RNA。在40分钟内从头到尾处理样品，包括RNase步骤。该试剂盒结合了机械裂解和抑制剂去除技术，即使对于含有大量盐，金属，腐殖酸和其他有机物质的样品，也可以产生高质量的即用型RNA。

荐反转录

QuantiTect Reverse Transcriptase是Omniscript和Sensiscript Reverse Transcriptases的新型混合物，对RNA具有高亲和性，可从各种含量的RNA（10 pg到1 µg）合成cDNA。与其他供应商提供的试剂盒相比，QuantiTect Reverse Transcription Kit为real-time PCR分析提供高产量的cDNA，无需考虑待扩增目标序列位于转录本的哪个区域。即使复杂的模板也能成功逆转录，如GC含量高或有复杂二级结构的模板。QuantiTect RT Buffer已经过优化，可与real-time PCR缓冲液兼容。

试剂盒中包含优化的组分，可在同一反应混合液中进行逆转录和PCR扩增，完成"一步式"反应。独特的酶组合和专门研发的反应缓冲液确保在一个管中进行高效、高特异性的逆转录和PCR。

荐dPCR反应器液配制

实时RT-PCR检测的引物和探针。基于针对N1和N2的CDC引物设计的引物，探针结合FAM作为报告染料用于同一通道中两个目标的共同检测，以20倍浓度通过HPLC纯化的引物和探针混合物。

QIAcuity探针PCR试剂盒包含一个4倍浓缩的、即用的主混合物，优化用于QIAcuity纳米板中的微流控。该试剂盒增强了基于探针的数字PCR的特异性和效率，以提供准确的单重或最多5重分析。QIAcuity探针主组合经过优化，以提高在QIAcuity dPCR仪器上准确定量gDNA或cDNA的特异性。

废水中SARS-CoV-2的数字PCR检测应用场景

•       疾病预防控制中心

•       公共卫生实验室

•       环境实验室

•       流行病学研究机构

•       城市排水集团等