基于量具重复性及再现性评估用于废水监测的低成本纸棒核酸提取方法的变异性分析

《Scientific Reports》：Variability analysis of a low-cost paper dipstick nucleic acid extraction method for wastewater surveillance using gage repeatability and reproducibility

　　

摘要

在开发用于大流行病防控的低成本、现场型废水监测方法时，微生物浓度始终是一个重要挑战，其主要原因在于样本的异质性以及病原体载量的较低水平。基于试纸条的方法有望简化操作，并能以低成本从亚毫升级别的样本中捕获和分离RNA。然而，由于该方法是手动操作的，因此变异性问题较为突出。为评估方法类型、操作人员操作方式以及废水样本本身所带来的变异程度，我们进行了多操作人员双向方差分析（ANOVA），同时还开展了“测量过程评估”（EMP）法中的量具重复性与再现性研究。通过双向方差分析来判断不同样本、不同操作人员之间的Ct值差异是否存在统计学显著性。为进一步确定变异来源，并量化该检测方法的重复性与再现性，我们进行了全面的EMP量具重复性与再现性分析。我们在孟买印度理工学院校园内的一个污水泵站采集的废水样本中检测到了辣椒轻斑病毒（PMMoV）和噬菌体Phi6。PMMoV在人类粪便中含量丰富，可作为依据人口数量来标准化废水中有病原体载量的可靠参照物；而添加到废水样本中的Phi6则可作为SARS-CoV-2这类包膜病毒的替代指标。我们的研究表明，试纸条方法能够检测到由于校园夏季假期导致的人口密度变化所带来的PMMoV载量变化，且其总变异程度低于30%这一可接受的量具重复性与再现性标准限值。