उपन्यास coronavirus, पता चला निगरानी में अपशिष्ट जल — ScienceDaily


सप्ताह के भीतर पहुंचने की दुनिया के मंच पर, सार्स-CoV-2 घेरना करने में कामयाब रहे दुनिया छोड़ रहा है, बीमारी, मृत्यु दर और आर्थिक तबाही में अपनी विशाल वेक. एक केंद्रीय चुनौतियों का सामना करना पड़ स्वास्थ्य अधिकारियों और चिकित्सा समुदाय परीक्षण किया गया है के लिए मायावी वायरस पर एक पर्याप्त व्यापक पैमाने पर है.

एक नए दृष्टिकोण के लिए निगरानी उपन्यास coronavirus (के रूप में अच्छी तरह के रूप में अन्य खतरनाक रोगजनकों और रासायनिक एजेंटों) को विकसित किया जा रहा है और परिष्कृत. के रूप में जाना जाता अपशिष्ट जल-आधारित जानपदिक रोग विज्ञान (WBE), विधि खानों मल के नमूने के लिए महत्वपूर्ण सुराग के बारे में मानव स्वास्थ्य के लिए है । यह संभवतः कर सकते हैं की पहचान के स्तर coronavirus संक्रमण पर दोनों एक स्थानीय और वैश्विक स्तर पर.

अंत में, WBE का वादा रखती है के पास वास्तविक समय की निगरानी रोग के प्रकोप के लिए प्रतिरोधी रोगाणुओं, दवा के स्तर का उपयोग करें या स्वास्थ्य के संकेतक मधुमेह, मोटापा और अन्य विकृतियों.

एक नए अध्ययन में, ASU के शोधकर्ताओं ने रॉल्फ Halden और ओल्गा हार्ट का विश्लेषण क्या कर सकते हैं और मापा जा सकता है, जब ट्रैकिंग सार्स-CoV-2 में अपशिष्ट जल, और वे उजागर आर्थिक लाभ के नए दृष्टिकोण पारंपरिक रोग परीक्षण और महामारी विज्ञान निगरानी.

“हमारे परिणाम बताते हैं कि अनन्य रिलायंस पर परीक्षण व्यक्तियों के बहुत धीमी है, लागत निषेधात्मक और सबसे अधिक स्थानों में, अव्यावहारिक दिया, हमारे वर्तमान परीक्षण क्षमता,” Halden का कहना है. “हालांकि, जब पहले से जनसंख्या में व्यापक स्क्रीनिंग के अपशिष्ट जल, कार्य कम हो जाता है कठिन और अधिक प्रबंधनीय.”

हार्ट के नेतृत्व लेखक के अध्ययन और एक शोधकर्ता में Biodesign के लिए केंद्र स्वास्थ्य अभियांत्रिकी. Halden, जो निर्देश, केंद्र भी है एक इंजीनियरिंग के प्रोफेसर के रूप में फुल्टन स्कूल के सतत इंजीनियरिंग और निर्माण पर्यावरण के लेखक और 2020 पुस्तक वातावरण है ।

उनके अनुसंधान में प्रकट होता है वर्तमान मुद्दे के जर्नल विज्ञान के कुल वातावरण.

पानी की एक लीटर, एक महासागर की जानकारी

अपशिष्ट जल-आधारित जानपदिक रोग विज्ञान की क्षमता रखती है को तोड़ने के लिए कोरोना का परीक्षण logjam में कई विकसित देशों की तरह अमेरिका, लेकिन हो सकता है भी एक अमूल्य उपकरण जुटाने के लिए स्वास्थ्य डेटा में गरीब क्षेत्रों की संभावना खामियाजा सहन करने के लिए की महामारी.

वर्तमान में, अमेरिका विशेषताएं सबसे बड़ी राष्ट्रीय और अंतरराष्ट्रीय WBE नेटवर्क और नमूना भंडार के रूप में जाना जाता है मानव स्वास्थ्य वेधशाला (HHO) ASU पर. हाल ही में, सार्स-CoV-2 के लिए जोड़ा गया था की एक श्रृंखला के स्वास्थ्य संकेतकों के अधीन निरंतर ट्रैकिंग द्वारा HHO के बाद से मई, 2008.

ट्रैकिंग के लिए एक घातक खतरे

Halden की तकनीक समेटे हुए उच्च संवेदनशीलता, के साथ करने की क्षमता का पता लगाने के हस्ताक्षर एक ही संक्रमित व्यक्ति के बीच 100 के लिए 2 लाख से अधिक व्यक्तियों. यह पूरा करने के लिए, अपशिष्ट जल के नमूने जांच कर रहे हैं की उपस्थिति के लिए न्यूक्लिक एसिड के टुकड़े सार्स-CoV-2 वायरस. आरएनए जीनोम परिलक्षित कर रहे हैं एक प्रक्रिया के माध्यम से जाना जाता है के रूप में रिवर्स transcriptase मात्रात्मक पीसीआर (आरटी qPCR).

के WBE रणनीति शामिल है पहली transcribing coronavirus आरएनए में पूरक डीएनए (सीडीएनए) द्वारा रिवर्स transcriptase एंजाइम, तो amplifying परिणामी डीएनए में सुधार करने के लिए संकेत का पता लगाने. अनुक्रमण तकनीकों का इस्तेमाल कर रहे हैं पुष्टि करने के लिए वायरल उपस्थिति में अपशिष्ट जल के नमूने.

“हम कर सकते हैं एक ही बार में पर नजर रखने के लिए एक पूरे समुदाय के लिए उपस्थिति के नए coronavirus,” हार्ट ने कहा कि. “हालांकि, tradeoffs मौजूद हैं । सबसे अच्छा परिणाम प्राप्त करने और से बचने के नुकसान की जानकारी है, हम चाहते हैं को मापने के लिए बंद करने के लिए वायरस के आकर्षण के केंद्र और खाते में लेने के लिए अपशिष्ट जल के तापमान और जब कमजोर पड़ने का आकलन संक्रमित की संख्या के मामलों में.”

वर्तमान अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने मॉडलिंग की अपशिष्ट जल के नमूनों में टेम्पे, एरिजोना आदि., की उपस्थिति के लिए सार्स-CoV-2 वायरस. अपने काम के ड्रॉ पर कम्प्यूटेशनल विश्लेषण और मॉडलिंग, और अनुमानों के अतीत, वर्तमान और भविष्य महामारी के आकर्षण के केंद्र.

अनुसंधान इंगित करता है कि सावधान अंशांकन बाहर किया जाना चाहिए सुनिश्चित करने के लिए डेटा की सटीकता की है, जो तीव्रता से संवेदनशील करने के लिए कुंजी चर सहित मौसमी तापमान, औसत में सीवर यात्रा के समय में, गिरावट की दर बायोमार्कर, समुदाय की जनसांख्यिकी और प्रति व्यक्ति पानी का उपयोग करें । (एक साथी द्वारा कागज Halden और हार्ट की जाँच प्रभाव के इन चर पर WBE के परिणाम में विस्तार के साथ.)

अनुमान के आधार पर यूरोपीय और उत्तरी अमेरिकी डेटा का सुझाव है कि हर संक्रमित व्यक्ति के साथ सार्स-CoV-2 होगा उगलना लाखों नहीं तो अरबों के वायरल जीनोम में अपशिष्ट जल प्रति दिन. इस के लिए अनुवाद के बीच 0.15 और 141.5 करोड़ वायरल जीनोम प्रति लीटर अपशिष्ट उत्पन्न होता है ।

की सहायता के साथ आरटी qPCR, शोधकर्ताओं के लिए सक्षम होना चाहिए का पता लगाने के उपन्यास coronavirus के साथ उच्च संवेदनशीलता की आवश्यकता होती है, निगरानी के लिए मोटे तौर पर 1 में 114 व्यक्तियों में सबसे ज्यादा मामले परिदृश्य में और सिर्फ 1 सकारात्मक मामले के बीच 2 लाख से अधिक गैर-संक्रमित व्यक्तियों इष्टतम शर्तों के तहत.

इसके अलावा कम करने के लिए पारेषण और विपत्ति से उत्पन्न सार्स-CoV-2 संक्रमण, सुधार जनसंख्या में व्यापक डाटा प्रदान करता है अन्य सामाजिक लाभ. Pinpointing द्वारा वायरल के आकर्षण के केंद्र में, शोधकर्ताओं के लिए सक्षम हो जाएगा बेहतर प्रत्यक्ष संसाधनों की रक्षा करने के लिए असुरक्षित आबादी के माध्यम से सामाजिक दूरी के उपाय, जबकि प्रतिबंध सहजता में वायरस-मुक्त क्षेत्रों को कम करने, आर्थिक और सामाजिक विघटन.

कि पूरा करने के लिए, Halden और उनकी टीम बनाया है OneWaterOneHealth, एक गैर-लाभकारी परियोजना के ASU नींव है कि लाने के लिए करना चाहता COVID-19 का परीक्षण करने के लिए उन जो वर्तमान में इसे बर्दाश्त नहीं कर सकता.

Halden कहा जाना चाहिए कि इस दृष्टिकोण लागू किया जा सकता है अमेरिका में, मोटे तौर पर जनसंख्या का 70% हो सकता है की जांच के लिए सार्स-CoV-2 निगरानी के माध्यम से देश के 15,014 अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों की अनुमानित लागत के लिए रासायनिक अभिकर्मकों के $225,000 अमरीकी डालर.

अधिक सुक्ष्म निगरानी के द्वारा प्राप्त किया जा सकता का उपयोग कर WBE की पहचान करने के लिए क्षेत्रीय या वैश्विक आकर्षण के केंद्र के लिए इस वायरस है, तो लागू करने के लिए लक्षित परीक्षण व्यक्तियों के नैदानिक तरीकों का उपयोग कर.



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