提煉污水查疫蹤  一次採樣測萬人

張彤領導包括環境工程及公共衞生專家的團隊,研發污水檢測新冠病毒技術並快速在多個地區落實應用,成為輔助篩查隱形患者的「抗疫雷達」。(香港文匯報記者 攝)

(香港文匯報 記者 姜嘉軒)新冠肺炎疫情持續反覆,令全港市民大感苦惱,以創新技術提升抗疫成效被視為一條出路。由香港大學團隊最新研發的大廈污水監察系統,於過去數星期先後於彩雲邨、油麻地與佐敦等多個地點屢建奇功,輔助篩查隱形患者,更是全球首例以污水作為居民強制檢測的執法指標,成為全新的「抗疫雷達」。領導團隊的港大土木工程系教授張彤近日接受香港文匯報專訪,詳細剖析污水監察的原理和難關,拆解技術應用涉及的採樣地點、時間與次數,以及加熱處理、濃縮、提取5大關鍵。他形容,除支援防疫抗疫外,此次更是政府與大學聯手推動科研落地的良好展示,意義非凡。

港大跨學科團隊於去年10月獲食衞局醫療衞生研究基金資助,研發香港污水中新冠病毒的分析和監測方法,以輔助社區防控監測的整體系統,項目為期一年。團隊迅速做出成果,包括去年12月於彩雲邨兩棟樓宇的污水樣本發現有持續陽性,讓政府以此為根據發出三次強檢令共找到九名隱形患者。本月初在坪石邨,以及最新的油麻地佐敦指定區域,當局再將污水監測作為強檢執法指標。行政長官林鄭月娥更表明,有意加大人手及資源,將污水採樣擴至其他地區,甚至全面為香港的污水做定期監測,說明此本地創新技術已是可以仰賴的「抗疫雷達」。

多重混樣 加熱滅活

「這是確切證明,只要我們使用恰當,這個方法是非常有成效的。」張彤介紹說,進行污水檢測的第一步是要選取適當的採樣地點,「本港的污水管網比較複雜,有些可能一個『點』覆蓋多個地方,那就不清楚污水是(來自)哪棟樓宇,所以只能找單獨的,一棟樓只有一個沙井,(污水)不會跟其他混在一起。」

下一步是要決定採樣時間,張彤表示,每家每戶使用廁所時間不一,團隊目前主要選擇於早上8時至11時採樣,每小時打四次水,即合共12次,然後製成混合樣本。

他解釋,透過多次打水可克服採樣過程中的隨機性,「假如只抽一次,或有機會抽不到,但如果一直抽第二次、第三次……如此類推,『抽唔中』的機會就會減少,到第十二次則可有很大概率,保證我們確切了解樓宇住戶的整體情況。」

樣本其後會直接送往實驗室進行檢驗,「首先要做加熱處理,令病毒活性大大下降,最大程度減少對研究人員的風險。」最後,透過離心機把污水裏較大的雜質去掉,再進行濃縮和提取等工序,完成新冠病毒核酸檢測。

濃縮提取 更加精準

被問到有何因素會影響檢測結果,張彤表示,這首先要取決於病人的帶病毒量多寡,其次則是採樣時間段和範圍,「譬如一棟樓住2,000人,1人帶病毒,病者排出來的污水會被稀釋,即二千分之一。」這提高了偵測難度,惟他補充,為此團體已確保系統有足夠敏感度,一次採樣涉數千至上萬人基本上都不成問題。

同時,處理樣本的濃縮和提取技術等也有影響,「一定要經過濃縮,將它們(病毒)都集中在一起,其後再進行提取、檢測,才容易檢測得到,因此能夠濃縮多少倍相當重要,濃縮倍率愈高,愈容易檢測得到。」在提取方面,張彤指,該過程並非百分之百,「不是說原來有100個病毒,就必定可以全都抽出來,假如抽得不好,只抽回來幾個,那就不容易測到了,因此抽取效率也很重要。」

張彤強調,目前有關技術已相當成熟,亦已充分證實可行,但具體仍要視乎政府有關部門的決定,「畢竟大學主要功能是研發,這部分已大致完成,亦準備好將整套技術轉移,予政府或私營化驗所接手更大規模工作。」未來,團隊會繼續優化系統,包括進一步提升濃縮倍率等,力求完善。