复杂污水基质下病毒核酸富集提取解决方案！#赛百纯

下水道藏着一座城市的公共健康 “晴雨表”污水流行病学（WBE）作为公共卫生重要监测手段，通过解析污水样本中的病毒核酸，实现社区传染病流行趋势预警、毒株变异追踪，弥补临床监测盲区，助力传染病早发现、早预警。

但污水样本检测，从不是简单的取样扩增。 生活污水基质复杂，混杂腐殖酸、有机质、各类颗粒物、PCR 抑制剂，样本病毒拷贝数低，极易造成扩增抑制、Ct 值延后、假阴性结果，直接干扰公共卫生监测数据可靠性。污水样本核酸的富集与纯化，是整套检测链路成败的关键第一步。

病毒原始浓度极低：污水中目标病毒拷贝数往往仅有十几到上千 cp/mL，必须高效富集，不能损失核酸； 

大量 PCR 抑制剂干扰：腐殖酸、多糖、金属离子等杂质，会抑制聚合酶活性，造成扩增失败、Ct 明显延后，纯水样本和污水样本检测结果差距显著；

悬浮杂质多：泥沙、悬浮物、有机碎屑，容易堵塞耗材、干扰磁珠结合，影响提取回收率； 

需要兼顾灵敏度与稳定性：低拷贝样本，既要去除杂质，又不能过度纯化造成目标核酸丢失。

在实测比对中可以看到：部分磁珠方案无法有效对抗污水抑制剂，面对低至 10cp/mL 病毒样本，难以稳定检出，污水样本对比纯水样本 Ct 显著推后，抑制剂影响非常直观。

同样的病毒浓度，纯水样本检出良好，污水样本直接漏检，根源就是富集纯化环节没有解决基质抑制问题。

方案① 某公司两次磁珠法

原理：低速离心除杂，取上清直接大体积磁珠核酸提取

• 样本体积：10 mL （试剂盒磁珠双轮法）

• 短板：面对污水中复杂抑制剂耐受能力有限；污水基质下 Ct 明显延后，无法稳定检出 10cp/mL 低拷贝病毒样本，抑制剂去除能力不足。

  

  
  

• 从扩增结果上得出结论：面对污水中复杂抑制剂耐受能力有限；污水基质下 Ct 明显延后，无法稳定检出 10cp/mL 低拷贝病毒样本，抑制剂去除能力不足。

方案② 赛百纯滤膜_研磨_磁珠方案 Cat.111611

原理：0.22μm 滤膜过滤截留病毒，滤膜研磨裂解，结合磁珠纯化，配套腐殖酸去除步骤。

111611污水病原体DNA&RNA提取试剂

• 小体积 8 mL：可检出 10cp/mL，但稳定性有限；

• 放大至40 mL 大体积上样：实现污水中低至 10cp/mL 病毒稳定检出，提升低载量样本检出能力，适配污水监测大体积富集需求。

  

  
  

• 提示：滤膜过滤 + 研磨裂解方案，可处理更大体积水样；大体积样本富集，是提升污水低拷贝病毒检出率的有效手段。

  
  

  过滤器外观如下：

  

  12通量研磨机外观如下：

  

32核酸提取仪外观如下：

三、污水样本提取的关键实践要点

• 优先选择污水环境样本专用试剂盒：普通临床核酸试剂盒，没有针对腐殖酸、抑制剂优化，污水样本极易受抑制；

• 适度放大样本上样体积：病毒载量低时，增加处理水样体积，提升病毒总投入量，改善检出下限；

• 重视抑制剂去除步骤：不可省略杂质去除，否则直接出现假阴性、Ct 漂移；

• 全程设置内参 IC：每批次样本加入内参，判断是否存在 PCR 抑制，识别实验是否有效；

• 操作层面：做好预沉淀，尽量避免吸入底部泥沙沉淀，减少杂质带入提取体系。

四、应用场景｜污水核酸提取能做什么？

· 公共卫生监测：污水管网、污水处理厂、学校、医院等点位病原病毒监测，实现社区疫情早期预警；

浓缩与不浓缩体积，对比水体中的非洲猪瘟病毒的检测，（不浓缩）直接提取检测不出（阴性）浓缩提取 Ct=31 为阳性。

· 毒株变异追踪：富集病毒核酸后，可开展 qPCR 定量、高通量测序，掌握区域毒株流行情况； 

· 环境风险评估：水体肠道病毒、诺如、甲肝等病原筛查；

· 科研课题：污水流行病学、环境微生物、抗性基因相关科学研究。

污水看不见病毒，却藏着人群健康的信号。 一套稳定可靠的病毒富集_核酸提取纯化方案，是把污水信号转化为可靠监测数据的基石。 选对方法，克服污水基质干扰，才能真正释放污水流行病学的预警价值。