許多病原體的微量痕跡，例如我們可能感染的病毒，都會在我們上廁所時被排出體外。 最終，這些病原體找到了通往市政污水處理廠的途徑，在那裡可以採集污水樣本並測量這些病原體的水平。
這個科學領域被稱為 基於廢水的流行病學 這可能是一種通過機場追踪 COVID 在世界範圍內傳播的方法。 它已經是監測社區中傳播的傳染病水平的強大工具。 它也相對簡單、便宜，而且最重要的是，它提供了整個社區（不僅是那些尋求醫療幫助的人）健康狀況的快照。
基於廢水的流行病學已被用於早期檢測 脊髓灰質炎病毒 幾十年來，它已被用於監測 SARS-CoV-2（導致 COVID-19 的病毒） 在超過 70 個國家 自大流行開始以來。 廢水監測讓我們不僅可以追踪 SARS-CoV-2 何時存在，還可以識別 不同的變體 病毒的。
在 新的研究，我們對抵達英國和機場航站樓的飛機產生的廢水進行了 SARS-CoV-2 檢測。 我們的研究結果表明，廢水監測可能是在國際機場和其他旅遊中心追踪 COVID 的有用工具。 這可能有助於監測傳染病如何跨越國際邊界。
檢測廢水中的 COVID
我們試圖在 2 年 30 月期間從英國三個國際機場（希思羅機場、布里斯托爾機場和愛丁堡機場）的到達航站樓以及大約 2022 架抵達這些機場的飛機採集的污水中檢測 SARS-CoV-XNUMX。對於飛機監控，我們從清除飛機廢水的真空卡車收集污水樣本。
來自飛機和航站樓的大部分樣本都含有高濃度的 SARS-CoV-2，這表明有許多人無意中將 COVID 帶回了英國。
On 3月18 2022 英國政府取消了對未接種疫苗的乘客進行出發前測試的要求，並在抵達後的第二天再進行一次測試。 我們研究了這些限制結束前後的污水樣本，發現無論何時採集樣本，都含有高濃度的 SARS-CoV-2。
這可能表明篩選程序存在局限性，例如出發前測試。 也就是說，到 2022 年 XNUMX 月，大多數英國人口 接種過疫苗，因此大多數乘客可能不必進行出發前測試。
然而，這仍然值得注意，因為包括英國在內的許多國家都恢復了 出發前 COVID 測試 適用於 2023 年 XNUMX 月上旬從中國旅行的人。
我們之前對收集的污水進行了廢水監測 在酒店檢疫設施 適用於 2021 年 XNUMX 月至 XNUMX 年 XNUMX 月期間從紅名單國家抵達英國的人。
與我們對機場監控的最新研究類似，這項工作證實，許多進入英國的乘客都攜帶了 SARS-CoV-2。 在這種情況下，所有抵達的乘客都必須接受出發前測試。
這些病例可能沒有被發現，因為他們在第一次接受檢測時感染處於早期階段，因為檢測失敗，或者因為他們在運輸途中感染了 COVID。 但這清楚地表明了與試圖防止傳染病跨越國界相關的困難。
一些限制
監測航空旅行乘客的廢水測試確實有一些缺點。 例如，並非每個乘客都使用飛機上的廁所。 在一個 最近的一項研究 我們發現，只有 13% 的短途航班乘客和 36% 的長途航班乘客可能會在飛機上排便。
該數據與糞便中 SARS-CoV-2 的典型濃度相結合表明，在這種情況下進行廢水監測可能會捕獲飛機上所有 COVID 病例的約 8%–14%。 這仍然是對現有測試方法的有價值的補充。
抽樣和物流方面也可能存在限制。 在某些情況下，禁止直接從飛機上取樣。 這在技術上也具有挑戰性，尤其是在每天有數百個航班抵達的大型機場。 從真空卡車上採樣比直接上飛機更可行，但存在交叉污染的潛在風險，因為卡車不經常清洗或消毒。
在對客運航站樓的下水道進行採樣時，檢測到的病原體的來源不明，而且有可能確定的病原體來自地勤人員，而不是旅客。 即使在已知來源的飛機樣本中檢測到感興趣的變體，它仍然會引發關於感染者（或多人）是否會留在該國或繼續過境的問題。
一個有價值的工具
對所有國家而言，重要的是要監測哪些潛在的新疾病和既定疾病的新變種正在進入其邊界。 儘管存在一些可能的局限性，但我們的研究表明，基於廢水的流行病學可能是在國際旅行者中監測 SARS-CoV-2 和其他病毒病原體的有用工具。
這種方法將有助於更好地了解哪些病原體在全球範圍內傳播，而無需進行個別檢測，因為個別檢測可能面臨倫理挑戰，而且實施起來既複雜又昂貴。
事實上，許多國家，包括 US, Canada 和 歐盟成員國 到目前為止，已經在飛機上實施了廢水監測，以識別新的 SARS-CoV-2 變體。
關於作者
卡塔法卡斯, 環境病毒學家, 自然科學學院, 班戈大學 和 戴維·瓊斯, 土壤與環境科學教授, 班戈大學
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