污水监测：CPS富集技术在生物安全二级实验室中的应用优势

本研究通过对比**CPS快速富集系统（CP-Select™）**与离心超滤（Centricon®）在废水SARS-CoV-2浓缩中的性能，发现两种方法对自然病毒检出效果相当。CPS凭借其湿泡沫洗脱技术（Wet Foam Elution™），在80 mL废水样本中实现高达333倍的浓缩因子，并将MHV检测限降至6.19×10³ GC/L。

尽管人工添加的MHV回收率低于离心法，但CPS的生物安全兼容性（适配BSL-2实验室）和自动化流程为高风险病原体监测提供了更安全的解决方案。

图1.两种超滤方法下MS2和MHV的平均回收率（%）

柱状图对比CP-Select™（n=22）和Centricon®（n=10）对MS2和MHV的回收效率。  

•  MHV：Centricon®回收率显著更高（24.07% vs 7.51%，p=0.004）。

•  MS2：两者无差异（~27%），印证CPS对非包膜病毒的高效捕获能力。

图2.两种方法对自然存在的SARS-CoV-2（N1/N2）、HAdV和JCPyV的检出浓度（GC/L）  

箱线图展示22份样本中四种病毒的浓度分布；

无统计学差异：所有病毒在两种方法间p>0.05，证明CPS在实际废水监测中与离心法等效。

灵敏度：CPS对SARS-CoV-2 N1基因的检出下限达1.0×10² GC/L，满足低浓度监测需求

图3.不同基质中MS2和MHV病毒颗粒的定量结果  

对比直接检测病毒原液、废水添加后检测等四种策略的浓度差异；

基质效应：MHV在废水基质中定量值偏低，表明回收率计算受病毒保存载体影响。

CPS稳定性：不同基质下MS2在CPS中回收率稳定，凸显其对复杂样本的适应性。

图4 9份废水样本中SARS-CoV-2（N1）和MS2在固体颗粒与上清液的分布比例 

堆叠柱状图展示病毒在离心后固体颗粒与上清液中的占比；

• SARS-CoV-2：23%吸附于固体颗粒（上清液占77%），预离心步骤导致病毒损失。

  
  

• CPS应对策略：直接处理上清液可规避固体吸附问题，但需权衡灵敏度与操作成本。

本研究表明，CPS系统在废水中SARS-CoV-2监测领域展现出与传统离心超滤相当的灵敏度，且凭借333倍高浓缩因子、全自动湿泡沫洗脱技术及BSL-2兼容性，显著提升检测效率与操作安全性。尤其在高通量筛查场景（如废水流行病学）中，CPS的快速处理能力（单样本仅需数分钟）和低检测限（6.19×10³ GC/L）可实现对低载量病原体的精准捕获，为突发疫情预警提供关键技术支持。

未来，CPS的广泛微粒兼容性（病毒/细菌/真菌）与下游分析适配性（直接支持qPCR、测序等）将进一步拓展其在环境监测、食品安全及临床诊断等场景的应用潜力，推动微生物快速富集技术的标准化与智能化进程。

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