分析废水带来了公共卫生洞察力的水库

废水数据可以帮助科学家监视从COVID-19爆发到阿片类药物滥用的一切。

加里·希尔森(Gary Hilson)

加里·希尔森(Gary Hilson)2023年1月10日

发烧,咳嗽,呼吸急促以及口味和气味的丧失只是人们获得Covid-19的症状中的一些症状。但是,对于试图管理这种疾病的公共卫生官员来说,不是嗅探和味蕾会引起人们的注意。是污水。

波士顿儿童医院首席创新官约翰·布朗斯坦(John Brownstein)博士说:“废水中发现的病毒浓度的增加……是即将发生的Covid激增的关键指标。”ABC新闻2022年9月。

“实际上,鉴于在估计估计和测试下降的情况下,废水监视可能是公共卫生可以依靠的最后一次高质量数据集的一种。”

收集用于监测疾病和其他污染物的废水数据并不是什么新鲜事纽约经过数十年的缺席 - 已重新专注于从废水中获取数据,以改善人们,社区和环境的健康。

化学理解

加拿大渥太华大学土木工程系教授罗伯特·德拉托拉(Robert Delatolla)博士说,有可以追溯到1970年代使用废水数据来检测脊髓灰质炎等疾病的文章。

他说:“它已经有很长的历史了。”他补充说,1990年代末和2000年代初期,分析方法的进步可以在纳米函数的规模下以极低的浓度测试化学物质。

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根据Delatolla的说法,到Covid-19大流行命中率时,可以通过分析废水数据来识别社区中各种药物,药物和非法药物MESO,微观和分子量表的技术。2020年4月,他们建立了加拿大第一个在废水中成功检测到导致Covid的病毒SARS-COV-2的系统。在荷兰研究人员同样的几周后检测到它在阿姆斯特丹以外的废水处理厂。

加拿大和荷兰只是众多国家中的两个国家中的两个国家,这些国家都加大了废水数据收集和分析,以检测Covid-19,同时还打开了大门以发现其他公共卫生威胁。加利福尼亚大学默塞德大学covidpoops19项目据估计,仅对19.19的监视,在70个国家 /地区,大约有3,700个全球监测地点占280多个大学。

浪费不可

大学研究人员并不是废水监测游戏中的唯一研究者。Biobot Analytics将自己描述为世界上第一家从污水中商业化数据的公司。其基于云的政府客户使用废水数据来提供趋势分析,早期警告和大规模测试。The company’s one-day turnaround to estimate COVID-19 prevalence in a population demonstrates the power of using cloud-based computing for wastewater monitoring and analysis: By processing more data faster, public health organizations can get a more accurate, timely picture of disease prevalence in communities.

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Biobot在2022年5月的一场解释说:“废水测试可以检测到爆发疫情,因为疫情中至少有一个受感染的人可能会在粪便中散发出足够的病毒以被检测到。”白皮书

“例如,在2020年底在北卡罗来纳大学夏洛特大学的一项研究中,当进行废水监测时,经常发现一到三个感染者的群集。当没有废水监测的情况下,簇在被发现之前就增加到五到10人。”

回到渥太华,Delatolla研究小组的数据收集,测试和验证,然后以公共卫生官员和政策制定者可以轻松理解的格式绘制,绘制和呈现。研究人员可以自动传输数据并在加拿大任何地方生成报告。而且,由于将数据上传到GitHub,因此世界上任何人都可以通过云访问它并使用它来了解疾病的传播。

在安大略省,Delatolla的数据自动流向了175个监测站点的网络以及渥太华公共卫生。根据Delatolla的说法,该省使用它来创建一个废水仪表板,该废水仪表板“证明了计算能力”。它可以在整个省分为六个地区的废水中绘制疾病事件。收集废水规模的站点范围从5,000人的小社区到渥太华等大城市,他们的人口接近100万。

Delatolla说:“我们能够获得真正良好的解决方案。”

下一个边界

根据他们在Covid-19的成功,公共卫生官员也开始转向废水以检测其他病毒。例如,如前所述,例如,纽约的公共卫生官员最近发现脊髓灰质炎病毒在当地废水中。同时,德拉托拉(Delatolla)的小组不仅开始监测加拿大的污水,不仅是Covid-19和潜在的脊髓灰质炎,而且还针对呼吸道合胞病毒(RSV),Monkeypox和流感。

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尽管Delatolla的实验室专注于疾病,但也可以开采用于药物的废水,包括例如抗生素。

Delatolla说:“关于抗菌素抗性有很多警告。”“抗菌耐药性与废水密切相关。”

科学家甚至可以使用废水来检测和跟踪阿片类药物流行病,波士顿学院的科学家正在使用电化学公司Giner Labs开发的新传感器。

Giner Labs高级材料副总裁Avni Argun告诉波士顿学院,“废水测试是一种新兴策略,可以打败与单个药物测试相关的限制和污名,并提供了更客观的药物使用量度。”在2022年5月面试

据Delatolla称,由于气候变化,其影响可能包括增加病原体的暴露,废水分析只会变得更加普遍,更重要。

他说:“世界各地的人们都在使用我们的数据。”“我们希望废水能够在开放科学的世界中充分融合。”

混合云云管理策略

加里·希尔森(Gary Hilson)拥有有关B2B企业技术的撰写20多年的经验以及影响IT决策制定者的问题。他的工作已经出现在许多行业出版物中,包括EE Times,Embedded.com,网络计算,在线EBN,Computing Canada,Channel Daily News和课程比较。找到他推特

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