由香港大學(港大)工程學院土木工程系張彤教授帶領的團隊開發的污水檢測新冠病毒新方法,自去年12月起已被用作公共衞生防控手段,污水監測結果協助政府發出強檢令來追蹤在社區潛在的新冠病毒感染者。現時全港有超過100個常規污水檢測點,覆蓋超過五百萬人口。
鑒於全球範圍出現了高度傳播的 SARS-CoV-2 變種,團隊日前成功研發了一種基於突變基因的RT-qPCR技術的新檢測方法以快速分辨不同的變種病毒。新方法使用團隊自己設計和文獻中發表的引物 - 探針以檢測新冠病毒刺突蛋白的不同突變位來確定變種類型。與基因排序相比,這種新方法通常能於非常短時間內(幾個小時),對變種病毒進行快速鑑定,以便衞生當局跟進行動。
新的污水變種檢測方法近日應用於大埔常規採樣點在6月21日收集的一個污水樣本,成功測出Delta變種(即最早在印度發現的突變株)的陽性信號。該處於6月23日發現涉及Delta突變株的初步確診個案,並於6月25日下午通過基因排序確定是Delta變種病毒。污水檢測早於該變種個案有初步陽性結果的前一天,便給出了Delta變種病毒在社區污水出現的預警;比利用確診個案的病毒基因排序確認變種類型,提前了三天。
張彤教授說:「環保署和渠務署的常規污水監測系統是一個強大的雷達,於6月21日深夜,在大埔一個常規取採樣點抽取的當日上午的污水樣本中,驗出病毒陽性信號,比臨床個案的發現提前了一天多。」
張教授的團隊立即用新開發的方法對樣本進行了變種病毒的檢測,並於6月22日上午檢測到Delta變種的L452R和其他兩個突變位點的陽性信號。張教授說,在核對數據之後,他於6月22日傍晚向當局報告「香港大學使用特異性RT-qPCR檢測突變的結果表明,它是Delta(印度)變種的可能性非常高。」隨後,政府於6月23日下午發布了因大埔指明範圍的污水樣品呈陽性而須進行強制檢測的公告。政府亦於同日晚7時對疑似Delta變種的初步陽性個案所涉及的區域作出限制與檢測的公告。
張彤教授進一步評論道:「新方法於此次大埔常規採樣點的污水樣本上的應用結果非常令人興奮。它進一步證實了突變基因特異性的RT-qPCR技術用於快速檢測污水中病毒變種類型的可行性。當然,之後關於傳播鏈的分析中仍然需要進行確診個案的基因排序工作。」
目前本港污水監測的近半年大規模實踐應用已清楚顯示其抗擊新冠肺炎的重要作用,包括為疫情爆發提供預警信號,監測已有感染病例的附近區域的樓宇,和追蹤社區疫情發展趨勢。
基於過去幾個月收集的更加全面的數據,研究團隊正在與政府進一步緊密合作,選擇更合適的污水採樣時間,優化樣本前處理程式,提高採樣和檢測能力,開發新變種檢測的新方法,並整合臨床和流行病學數據,進一步將污水監測系統發展成一個更強大的系統,以協助政府抗疫。污水監測系統應可作為未來香港智慧城市的一部分,保護人們的健康免受已知的和新的病菌病毒的侵害。正如張彤教授所說:「污水可以告訴我們一個城市的健康狀況,我們正在學習如何傾聽。」
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