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成果简介
该研究对用于污水中病毒富集浓缩的铝盐混凝沉淀法进行了优化，提供了一种污水中病毒的低成本、高灵敏度检测技术。通过添加EDTA-2Na促进氢氧化铝胶体的溶解，提升了被氢氧化铝胶体吸附和包裹的病毒颗粒的释放效率，进而提升了污水中病毒检测的回收率、降低了检测限。改进后的方法对自来水中六种动物病毒和新冠假病毒的检测回收率为5.9％-22.3％，污水中回收率为4.9％-35.1％。应用优化的方法在中国畜禽养殖废水中检出猪圆环病毒、猪细小病毒、轮状病毒（人畜共患病毒），在尼泊尔的医院污水、市政污水及河水中检出新冠病毒。优化后的铝盐混凝沉淀法实现了设备化和自动化。该研究可为新冠病毒等的污水流行病学研究提供方法学支撑。
引言
研究已表明患者感染新冠病毒后3天内即可在其粪便中检出病毒核酸，感染者排放的病毒颗粒将通过污水管网系统汇聚到城镇污水处理厂。考虑到新冠病毒感染后有3-14天的潜伏期，与临床检测相比，基于污水新冠病毒监测预警具有更强的时效性。而污水中病毒含量较低，需要在检测前进行富集浓缩预处理。目前已有的富集浓缩方法包括聚乙二醇（PEG）沉淀法、离心超滤法、超速离心法等，但均存在成本高、耗时长且难以实现自动化等问题。如何建立一种简单、高效、低成本的污水中病毒富集方法是亟需解决的问题。本研究通过对铝盐混凝沉淀法的优化，建立了一种低成本、耗时短、检出限低且具有高自动化潜力的污水中病毒的检测方法，可以为基于污水流行病学的疫情防控提供技术支撑。
图文介绍
图1. 应用优化的铝盐混凝沉淀法测试的自来水和污水中六种动物病毒及新冠假病毒的回收率结果，七种病毒的回收率均满足ISO的标准（≥1%）。
注：猪流行性腹泻病毒(PEDV)；猪传染性胃肠炎病毒(TGEV)；猪轮状病毒(PoRV)；A型禽流感病毒(AIV)；猪伪狂犬病毒（PRV）；猪细小病毒(PPV)；SARS-CoV-2-abEN（新冠假病毒）
表1 PEDV在自来水中不同初始浓度下的回收率，方法检出限可低至10 copies/mL。
aSD, standard deviation
图2 不同灭活时长下六种动物病毒的回收率结果。在自来水中，除PPV 初始浓度为105 copies/mL外，其他病毒的初始浓度为104 copies/mL。灭活温度为60 ℃。可以发现60 ℃灭活30min对病毒回收率的影响最小。
图3 以新冠假病毒为模式病毒，证明仪器操作及人工操作回收率结果相当。
小结
本研究通过添加EDTA-2Na以促进胶体溶解的方式，释放了被氢氧化铝胶体包裹的病毒颗粒，提高了病毒的检测效果，从而优化了铝盐混凝沉淀法。优化后的污水中病毒富集方法能够用来检测包括新型冠状病毒在内的多种类型的病毒（DNA病毒和RNA病毒，包膜病毒和非包膜病毒），检出限可低至10 copies/mL。应用该方法，成功在动物养殖废水中检出猪圆环病毒、猪细小病毒、轮状病毒（人畜共患病毒），并在尼泊尔医院污水、市政污水及河水中检出新冠病毒。此外，该方法实现了自动化，仪器已投入生产。
本研究开发的铝盐混凝沉淀法已被纳入中华人民共和国卫生行业标准《污水中新型冠状病毒富集浓缩和核酸检测方法标准》（WST799—2022）。
