滤纸在实验室条件下回收猪流行性腹泻病毒和猪繁殖与呼吸综合征病毒的效果评估：为低成本环境监测提供新策略

《Frontiers in Cellular and Infection Microbiology》：Comparison of the recovery of PCR-detectable porcine epidemic diarrhea virus and porcine reproductive and respiratory syndrome virus from filter papers under laboratory conditions

本综述系统评估了9种商用滤纸在实验室条件下对猪流行性腹泻病毒（PEDV）和猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）核酸回收效率的影响。研究通过两个实验分别考察滤纸的液体回收能力（实验一）和病毒RNA释放效果（实验二），发现聚酯滤膜（产品3）和Swiffer?干布（产品4）配合裂解缓冲液时，病毒检测效率与阳性对照无显著差异。该研究为开发低成本、留置式环境监测系统提供了关键实验依据，对畜禽养殖场的病原体 surveillance 具有重要实践意义。

　　

引言：环境监测在传染病防控中的重要性日益凸显，尤其是在应对新发和再发人类与动物病原体方面。滤纸因其成本低廉、易于获取以及在诊断医学中作为生物样本收集、储存和运输基质的悠久历史，成为环境监测中备受关注的工具。本研究的长远目标是开发一种实用、低技术、低成本的留置式环境采样系统，用于畜禽养殖设施。本文旨在比较9种商用滤纸产品在液体回收（实验一）和释放RT-qPCR可检测靶标（实验二）方面的“实验室兼容性”。

材料与方法：实验一评估了9种滤纸产品在浸入特定体积水后的液体回收率。每种滤纸样品（5.1厘米×3.8厘米）置于50毫升锥形管中，加入1000至3000微升PCR级水，手动倒置3至5次使滤纸饱和，然后倒出游离液体并测量体积。实验采用9种滤纸产品和5个体积水平的全因子组合，每个组合3个重复。

实验二评估了实验一中4种滤纸产品（1. Whatman?滤纸（Grade 903）；2. QIAcard? FTA? Classic卡片；3. Reemay?聚酯滤膜（Grade 2024）；4. Swiffer?干布）在接种PRRSV和PEDV后的病毒RNA回收情况。滤纸样品接种病毒稀释液（1:16至1:1024），干燥后，在3种洗脱缓冲液（PCR级水、Tris EDTA（TE）缓冲液、通用裂解缓冲液）和3种浸泡时间（0小时、1小时、4小时）下进行洗脱。通过RT-qPCR检测病毒RNA，并使用效率标准化Cq值（ECq）对结果进行归一化分析。

结果：实验一结果显示，滤纸产品、浸入体积及其交互作用对液体回收率有显著影响（p < 0.05）。产品3和4的回收率最高，而产品5和8的回收率显著低于平均水平。实验二中，线性回归分析表明，滤纸类型、洗脱缓冲液、病毒稀释度及其交互作用显著影响病毒RNA的回收（p < 0.05）。 AUC分析显示，PRRSV RNA检测中，裂解缓冲液或水的产品3与缓冲液特异性阳性对照无显著差异；PEDV RNA检测中，裂解缓冲液的产品3和4与裂解缓冲液阳性对照也无显著差异。

讨论：滤纸在诊断医学中的应用历史悠久，从二战期间的干血斑（DBS）到现代分子检测，展现了其广泛适用性。本研究在受控实验室条件下筛选了9种滤纸产品，发现产品3和4在配合适当洗脱缓冲液时，病毒回收效率最佳。这些结果与先前关于这些产品在环境采样中应用的报道一致，支持它们作为低成本留置式采样系统的候选材料。然而，滤纸组成和洗脱化学对核酸回收的重要性不容忽视，未来研究需进一步探讨材料特性（如纤维类型、孔径大小和化学表面修饰）对目标回收的影响。

结论：本研究证实，滤纸选择和病毒RNA检测程序显著影响目标回收率。在实验室条件下，产品3和4表现最佳，为开发畜禽养殖场的环境监测系统提供了实验依据。未来需要在现场条件下进一步验证这些滤纸的实际应用效果。