公共卫生决定の根拠をよく提供するため、COVID-19の监视作业は十分重要である。そしてこの仕事の障害要因は、大きなプロジェクト量、物资不足、プロジェクト种类の复雑性が主に由来する。Bio-Rad的SARS-CoV-2微滴式数字PCR（ddPCR）检测方案克服了诸多困难：它擅长于在复杂的生物样本中检测出的痕量的病毒RNA，能够对混合采集的样本进行超灵敏检测，并使用不同于其他核酸检测的耗材。为了进一步支持COVID-19的监测工作，Bio-Rad开发了免提方案，可以缩短实验周期，同时明显降低每次实验的成本。
废水检测
废水检测可用于检测有症状和无症状感染者粪便中排出的SARS-COV-2病毒RNA，并从社会级提供近实时的SARS-COV-2病毒传播情况检测。废水检测提供了比社区检测更全面的社区传播速度，并建立COVID19爆炸预警体系。
由于废水中PCR抑制剂水平较高而病毒浓度水平较低，因此基于传统核酸检测技术的污水检测十分复杂。Bio-Rad的SARS-CoV-2ddPCR检测技术提供了一种超灵敏且耐受PCR抑制剂的代替方法，克服了这些障碍。Bio-RadのddPCR技术は现在COVID-19のコミュニティ爆発予测と予防。
只有
32%
感染
SARS-COV-2
的个体寻求医疗救助1个
SARS-COV-2的废水监测：
临床试験前
6天4个
検测到病毒
检测出1个
个受感染的个人，从 10000人中5
合并可节约省数十亿
$$$
废水监测检测到SARS-COV-2
临床実験検测到SARS-COV-2
感染后
几天
0
1个
2
3
4个
5
6个
7
8个
9
10
ddPCR分析
ddPCR检测废水中的社区级SARS-COV-2感染
参考文献
- Silverman JD et al.（2020）。Using influenza surveillance networks to estimate state-specific prevalence of SARS-Cov-2in the United States。Science Translational Medicine，12（554），eabc1126
- Wei WE et al.（2020）。Presymptomatic Transmission of SARS-COV-2-Singapore，January23-March16,2020。MMWR。Morbidity and Mortality Weekly Report，69（14），411-415
- Garg S et al.（2020）。Hospitalization Rates and Characteristics of Patients Hospitalized with Laboratory-Confirmed Coronavirus Disease2019-COVID-NET，14States，March1-302020。MMWR。Morbidity and Mortality Weekly Report，69（15），458-464
- Medema G et al.（2020）。Presence of SARS-Coronavirus-2 RNA in Sewage and Correlation with Reported COVID-19 Prevalence in the Early Stage of the Epidemic in the Netherlands。Environmental Science&Technology Letters，acs.estlett.0c00357
- Hart OE&Halden RU.（2020）。Computational analysis of SARS-COV-2/COVID-19 surveillance by wastewater-based epidemiology locally and globally:Feasibility，economy，opportunities and challenges。总环境，730138875
最近的一项研究（Gonzalez2020）中使用的ddPCR对废水中游离的SARS-COV-2病毒进行了跟踪检测，每周从废水处理厂采集样品，连续监测数月。废水中的SARS-COV-2RNA水平的增加预见到了当地确诊病例的增加，废水监测对城市传染病爆发的预警能力突显出来。
运输业界は、废水监视机メールなどの交通工具で乗客间のSARS-COV-2の放送を使用できる。在飞机废水之类的低丰度样品中，与其他技术相比，Bio-Rad的ddPCR测定法可以提高SARS-COV-2病毒RNA的检出率（Ahmed2020）。
大学の复课に伴い、一部の学术実験室は、校内COVID-19爆発を利用している。
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合并样本检测
通过合并样本，COVID-19人群监视所需要的实验数量可以减少。有两种合并方法：分层合并和基于矩阵的合并。
分层合并に関しては复数の様本の混合物を一个の反応で検出する。阴性结果は、同様本组では全ての様本が阴性となっている。如果实验结果为阳性，则需要对样本组中的所有单样本进行重复检测，以确定阳性样本。各样本组中的样本数量不能过高，以防止较高的重测率。理想的情况下，为了使合并检测有效，测试阳性率小于5%。下表说明了Bio-Rad使用的全自动超高流量QX ONE系统时，分层合并如何减少所需的检测数量。
| 预期疾病流行 |
样本组
|
所需测试次数
|
合并减少试験
|
毎24时间试験の患者样本数
|
合并通过量
|
| — |
1个
|
4个
|
—
|
465
|
—
|
| 10% |
4个
|
2.39
|
40%
|
760
|
63%
|
| 5% |
4个
|
1.77
|
56%
|
1040
|
124%
|
| 2% |
4个
|
1.34
|
66%
|
1380
|
197%
|
| — |
1个
|
8个
|
—
|
465
|
—
|
| 10% |
8个
|
5.5
|
31%
|
640
|
38%
|
| 5% |
8个
|
3.72
|
54%
|
1000
|
115%
|
| 2% |
8个
|
2.25
|
72%
|
1640
|
253%
|
使用合计合计工具生成表。
矩阵の合并により复雑に基づいていますが、それは再复试を避けることができる。在这里，样本按矩阵排列，并按行和列合并。当只有一个样本组和一个样本组为阳性时，可以将阳性样本锁定为矩阵中这些样本组间的交集中。如果多行和多列为阳性，则必须重新排列阳性样品组进行重复检测。总体而言，与单独检测相比，该方法将检测数减少了一半（Ben-Ami2020）。
合并检测仅用于筛查和排除，不需要报告特定患者的结果，不需要CLIA认证的实验室，因为结果为汇总报告，而不是单独报告。通过消除对阳性样品的后续测试需求，可以进一步降低成本。
物体表面检测
物体表面検査は、工作场所、学校やテスト実験室で放送されている重要情报を提供する。これらの仕事は公共卫生决定策を协力でき、公共区域における体距提供の最适案を维持する。検测実験室における重要品质控制措置としては、検测结果は汚染の影响を确保することができる。
免提操作方案
Bio-Rad最近开发了一种免提的ddPCR工作流程，该流程在环境表面样品中最低检测到每升3.9个SARS-COV-2RNA拷贝。通过消除RNA提出的需求，免提方案有效降低了SARS-COV-2检测的成本和周转时间，使用该方案，仅需30分钟即可使用ddPCR的样品。
阅读应用说明 （PDF262KB）
追踪实验室污染
核酸COVID-19テストの高灵敏度は交差污染に易い。污染核酸主要来源于临床样品，合成的阳性对照模板和PCR期间产生的扩增子。不良的操作习惯会导致污染性核酸在个人防护设备、门把手和实验室设备上的堆积，其浓度范围为14.7拷贝/厘米2至37.4拷贝/厘米2（Lv2020）。また、正しく控えられていない検査试験薬も假阳性になる。
Jim F.Huggett博士及其同事（Hugget2020）概述了减轻检测实验室交叉污染的几种可行措施：
- 使用前に検査试験薬箱に対して质控える
- 使用适当的阴性对照（例如，逆转录阴性反应、样品提取空白和无模板空白）
- 对每个样本检测多个不同的SARS-COV-2目的基因
- 物理上分离的样本处理区及PCR设置区
频繁な物表検测と彻底な消毒手顺は、クロス污染を调明、除去することができる。Bio-Rad的SARS-COV-2ddPCR测试可以检测低水平的污染物，提供强大的物料表检测解决方案。Bio-Rad的免提取方案和自动QX ONE系统结合使用，使测试免受污染性的操作习惯影响，从而使用实验室提供一站式SARS-COV-2测试和质量控制系统。
绝对定量
ddPCRは様子を微小液滴に分けて绝対と超灵敏な核酸定量を実现。各微滴内独立进行PCR反応で单个DNA分子を検测できる。其绝対的定量能力，ddPCR成为第一个被实验室医学可追溯性联合委员会接受的核酸参考测定步骤。
COVID-19监视、绝対定量的检测物体表面和污水样本中低丰度的SARS-COV-2非常重要。绝对定量还可以实现实验室之间以及不同样本类型之间的直接比较，从而有助于公共卫生决策。
Niels Pallisgaard教授（西兰大学医院病理学系）最近进行的SARS-COV-2试验表明，ddPCR在多种扩增方案中具有可重复性，包括：新冠N1和RdRp基因及人类B2M基因的定制引物探针（利用一步法和两步法逆转录ddPCR流程）；Bio-Radの一歩法ddPCR试薬箱（基因検测位点は新冠N1とN2基因）。在不牺牲灵敏度的情况下，ddPCR检测的成本和工作量会降低。彼らは、异なる病毒レンター検测戦略を使って似た结果（N1/N2对比N1/RdRp）。
SARS-COV-2检测-Bio-Rad的SARS-COV-2试药盒与固定设计的SARS-COV-2引物探针之间的比较，反应用采用一步法RT-ddPCR Advanced Kit for Probes预混液或二步法逆转录ddPCR进行。
ddPCR与其他技术
ddPCRは低丰度プログラムでウイルスを可靠に検出できる。在8种不同引物/探针组的并行SARS-COV-2测试中，ddPCR技术能够以最低的稀释度（10-4）区分真阴性和阳性，比其他技术更好，同时降低了假阳性的比率（Liu2020）。ddPCRは异なる稀解度の重复组间により低い误差がある。
SARS-COV-2様品の収集や処理会影响诊断テストの敏感性。例如，不理想的收集和处理方法可能导致测试材料不足或导入PCR抑制物质。稀释様品によって妨害物质の影响を减轻できるが、これも病毒物质の含量を降低した。当核酸丰度低时，ddPCR技术优于其他技术，这使ddPCR分析成为COVID-19监测工作的初选分析方法。
ddPCRは各実験室の検测値を比较的に助けている。最近的一次在线讲座（国际计量局）に対してddPCRと他の技术が临床样本検测值の一致性水平に比べている。ddPCRは3つの実験室の同じ同様本の検测で可比を得たSARS-COV-2测量值。
2020dMIQE
COVID19大流行に関する公共卫生决议は多実験室とサンプル型间に依存する実験データ。しかし、この点は、この点を适用していくことは、挑戦性がある。ddPCR既有一种独立的检测方法，也可以作为现有的其他检测方法的支持，其高可重复性使其具备了保证检测可信度的潜力。Jim F.Huggett博士和dMIQE工作组最近更新的“最低定量数字PCR实验公开信息”（dMIQE）指南支持了这些工作。2020dMIQE指南はデザインと报告ddPCR実験の最重要考虑要因を概述した。适用于ddPCR进行COVID19监测时，这些指南有助于标准化不同实验室和样本间的测量结果。
Jim F.Huggett博士说：“数字PCR越来越被认为是一种前所未有的重复性高精度分子生物学检测方法。最新版本的dMIQEこの方法の潜力を确保することは、最大程度的に发挥作用ができるということでございます。在COVID-19大流行中数字PCR已经被使用，在全球范围内如何提高SARS-COV-2分子检测的重复性，这一点对此次大流行非常重要。”
SARS-COV-2微滴式数字PCR（ddPCR）试薬箱
2020年5月1日，Bio-Rad获得SARS-COV-2ddPCR检测的紧急使用权（EUA）。同试験検测SARS-COV-2核衣壳の2区域（N）基因（N1和式N2），以及人类RPP30基因。
参考文献
Ahmed W，Bertsch P，Angel N，et al.Detection of SARS-COV-2RNA in commercial passenger aircraft and cruise ship wastewater:a surveillance tool for assessing the presence of COVID-19infected travellers。Jour of Travel Medicine。2020；27（5）。DOI:10.1093/jtm/taa116
Ben-Ami R，Klochendler A，Seidel M，et al.Large-scale implementation of pooled RNA extraction and RT-PCR for SARS-CoV-2detection。Clin Microbiol Infect。2020；26（9）：1248-1253。DOI:10.1016/j.cmi.2020.06.009
Gonzalez R，Curtis K，Bivins A，et al.COVID-19surveillance in Southeastern Virginia using wastewater-based epidemiology。水Research。2020；186:116296。DOI:10.1016/j.watres.2020.116296
Huggett J，Benes V，Bustin S，et al.Cautionary note on contamination of reagents used for molecular detection of SARS-Cov-2。Clin Chem。hvaa214。DOI:10.1093/clinchem/hvaa214
Liu X，Feng J，Zhang Q，et alytical comparisons of SARS-COV-2detection by qRT-PCR and ddPCR with multiple primer/probe sets。Emerging Microbes&Infections。2020；9（1）：1175-1179，DOI:10.11080/2221715.2020.1772679
Lv J，Yang J，Xue J，et al.Detection of SARS-COV-2RNA residue on object surfaces innucleic acid testing laboratory using droplet digital PCR[published online ahead of print，2020Jun19]。Sci of the Total Environ。2020；742:140370。DOI:10.1016/j.scitotenv.2020.140370
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