تم تطوير نهج لتحديد ظروف التركيز الفيروسي المثلى لعينات المياه ذات الحجم الصغير باستخدام طفرات من الفيروس الغدي البشري. تستخدم التقنيات الموضحة هنا لتحديد معلمات التركيز للأهداف الفيروسية الأخرى ، ويتم تطبيقها على تجارب تركيز الفيروس على نطاق واسع.
مقالة منهجية
تم تطوير نهج لتحديد ظروف التركيز الفيروسي المثلى لعينات المياه ذات الحجم الصغير باستخدام طفرات من الفيروس الغدي البشري. تستخدم التقنيات الموضحة هنا لتحديد معلمات التركيز للأهداف الفيروسية الأخرى ، ويتم تطبيقها على تجارب تركيز الفيروس على نطاق واسع.
يعد التركيز الصغير للفيروسات (أحجام العينة 1-10 لتر ، محاكاتها هنا بعينات مياه مسننة 100 مل) طريقة فعالة وفعالة من حيث التكلفة لتحديد المعلمات المثلى لتركيز الفيروس. يمكن أن تتركز الفيروسات من الماء باستخدام الترشيح (الإيجابي الكهربائي ، الكهربي ، الصوف الزجاجي أو استبعاد الحجم) ، متبوعا بتركيز ثانوي مع مستخلص اللحم البقري لإطلاق الفيروسات من أسطح المرشح ، وأخيرا التركيز الثلاثي مما يؤدي إلى تركيز فيروس بحجم 5-30 مل. من أجل تحديد إجراءات التركيز المثلى ، تم تقييم مرشحين مختلفين للكهرباء (مرشح زجاجي / سليلوز [1MDS] ومرشح نانو ألومينا / زجاج [NanoCeram]) ، بالإضافة إلى تقنيات تركيز ثانوية مختلفة. تقنية السيلايت حيث تم تقييم ثلاثة أحجام مختلفة لجسيمات السيليت (ناعمة ومتوسطة وكبيرة) متبوعة بمقارنة هذه التقنية مع طريقة التلبد العضوي المعمول بها. كما تم تقييم إضافات الشطف المختلفة لقدرتها على تعزيز إطلاق جزيئات الفيروس الغدي (AdV) من أسطح المرشح. استعاد السيلايت الجسيمات الدقيقة مستويات مماثلة من AdV40 و 41 لتلك الخاصة بطريقة التلبد العضوي المعمول بها عندما تمت إضافة المسامير الفيروسية أثناء التركيز الثانوي. استعاد مرشح الزجاج / السليلوز مستويات أعلى من كل من AdV40 و 41 ، مقارنة بمرشح الألياف النانوية / الألومينا / الزجاج. على الرغم من أنه ليس ذا دلالة إحصائية ، إلا أن إضافة 0.1٪ من مستخلص اللحم البقري المعدل من بولي فوسفات الصوديوم استعاد 10٪ من جزيئات AdV مقارنة بمستخلص اللحم البقري غير المعدل.
الفيروسات المعوية الإنسان هي العوامل المسببة هاما من الأمراض التي تنقلها المياه 1-3، ولكن عادة ما تكون موجودة بأعداد قليلة في المياه الملوثة البيئية، مما يجعل من الصعب الكشف عنها دون تركيز. الإجراءات المستخدمة للتركيز الفيروسات وعادة ما تشمل خطوة الترشيح، وتليها مرشح شطف، والتركيز الثانوي للشطافة التصفية. يعتمد إجراء الترشيح مشترك بشأن استخدام الأغشية المشحونة مثل مرشحات كهربي (استعرضت مؤخرا في 4،5). هذه الفلاتر تعتمد على التقاط الفيروسات العالقة في الماء باستخدام التفاعلات كهرباء بين سطح فلتر (موجبة) وجزيئات الفيروس المستهدفة (سالبة الشحنة). اثنين من المرشحات موجب الشحنة الكهربائية المتوفرة تجاريا تعتمد على هذه التكنولوجيا، والمرشحات الزجاج / السليلوز والنانو الألومينا / الألياف الزجاجية. تكاليف مرشح الزجاج / السليلوز ما يصل إلى 10 مرة من النانو الألومينا / الألياف الزجاجية، التي تحد من استخدام الزجاج / ممرشحات llulose لرصد فيروس الروتيني. وخلصت الدراسات التي أجريت مؤخرا الاختلافات الاسمية بين هذه الفلاتر اثنين في التعافي من الفيروسات المعوية من 6،7 المياه المحيطة، والتي تبرر استخدام مرشح بديل أرخص. وقد تم دراسة خيارات التصفية أخرى مثل مرشحات كهربية والزجاج والصوف، إلا أنها إما تتطلب المعالجة المسبقة لمصدر المياه (الفلاتر كهربية) أو ليست متاحة تجاريا (الفلاتر الزجاج الصوف). وضع إجراءات تركيز الفيروس قد ركزت في معظمها على تحسين تقنيات تركيز الابتدائية (الفلاتر) من أجل تحسين المستردة الفيروس من المياه. ومع ذلك، إجراءات تركيز الثانوية، والتي تقلل من حجم eluant عادة من 1 L لملليلتر مجلدات، ويمكن أيضا أن يكون لها تأثير كبير على المبالغ المستردة فيروس 8.
تركيز الثانوية من الفيروسات المعوية يعتمد عادة على وكيل المرسب مثل بعض أنواع من استخراج لحوم البقر (floccu العضويةlation) أو الحليب منزوع الدسم التلبد 9-12 لإزالة جزيئات الفيروس من الأسطح التصفية. مؤخرا، والإجراءات تركيز ثانوي آخر باستخدام مستخلص اللحم البقري إلى جانب إضافة celite (الجسيمات الدقيقة) وقد أظهرت الوعد لاستعادة اتش، المعوى، ونوروفيروس 8،13،14. Celite أعمال الاعتقال وفقا لمبادئ مماثلة لتلك التي من طريقة التلبد العضوي في أن جزيئات الفيروس نعلق على ويفرج من الجسيمات (الندف أو celite) عن طريق تغيير الرقم الهيدروجيني للمحلول تعليق. تم تقييم مقارنات بين هذه التقنيات تركيز الثانوية اثنين في استرداد اتش مسنبل (ADV) أنواع 40 و 41 8. وخلصت هذه الدراسة إلى أن اثنين من تقنيات تركيز الثانوية كانت مشابهة إحصائيا في التعافي من الفيروسات الغدية. ومع ذلك، يتطلب طريقة التلبد العضوية لمدة 30 دقيقة. حضانة في درجة الحموضة 3.5، في حين أن تقنية celite تتطلب الحضانة أقصر (10 دقيقة) في درجة الحموضة 4.0. وflocculat العضويةكما يتطلب أيون استخدام المعدات المختبرية المكلفة (أجهزة الطرد المركزي) لجمع الجسيمات الندف خلال التركيز العالي، والتقنية celite في المقابل تستخدم المعدات الأساسية فقط المختبر (الترشيح فراغ) لفصل الجسيمات celite من الايقاف.
تركيبات معينة من المرشحات وتقنيات شطف الثانوية يمكن أن يؤثر أيضا المستردة الفيروس. وخلصت إحدى الدراسات أن تركيبات معينة من الابتدائية (الفلاتر كهربي) وتقنيات تركيز الثانوية (celite أو التلبد العضوي) كان لها تأثير كبير على الانتعاش من اتش 13. وتشير هذه النتائج هو مطلوب أن الأمثل من أجل استرداد النحو الأمثل فيروس الهدف من مصفوفة المياه نظرا عند استخدام هذه التقنيات. الأمثل هو مضيعة للوقت، وتجنب عملية شاقة العديد من الباحثين بنشاط منذ سيتم تقييم العديد من المتغيرات (نوع مرشح / العلامة التجارية، ودرجة الحموضة حل شطف، celite / التلبد العضوي).
لهذا لياليtudy، تم وضع إجراءات لتحديد الظروف المثلى لتركيز الفيروس من المياه باستخدام اتش البشري مسنبل سلالات 40 و 41. ومن المفترض، لأن كل نوع الفيروس يعرض مورفولوجية قفيصة فريدة من نوعها ورسوم قفيصة معين، قد تحتاج بروتوكولات تركيز ليكون الأمثل لكل فيروس استهداف من أجل تحقيق الانتعاش الفيروسي الأمثل. وتقدم هذه الدراسة نهجا لADV 40 و 41 تركيز من قبل: 1) تقييم المبالغ المستردة الفيروس في ماء الصنبور باستخدام أقراص فلتر كهربي تليها 2) تقييم طريقة التلبد العضوي أنشئت مقابل تقنية celite بمثابة تركيز الثانوي، و 3) تقييم مخازن شطف للتركيز العالي.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
1. إعداد زجاجيات والتصفية مساكن
2. إعداد حلول والفيروسات المالية
3. إعداد ميليبور تصفية (فلترة) جهاز
4. مياه الحنفية الترشيح (تركيز الابتدائي)
5. الفيروسات شطف من تصفية (فلترة)
6. Celite تركيز الثانوي
7. العضوية التلبد تركيز الثانوي
8. الفيروسية نوكليك حمض استخراج
10. تحليل البيانات
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
Celite اختيار
تم اختبار ثلاثة أنواع مختلفة من celite قبل اختيار الخيار الأفضل أداء. Celites مع غرامة لجسيمات متوسطة الحجم تنتج أعلى المبالغ المستردة اتش. أدى استخدام celites أكبر في انخفاض المبالغ المستردة لكلا AdV40 و 41 (المدى 32٪ -100٪) (الشكل 1). كانت المبالغ المستردة متوسط اتش 40 144٪ ± 52٪ (غرامة)، 115٪ ± 28٪ (وسط) و 82٪ ± 53٪ celites (كبير) الجسيمات وAdV41، 132٪ ± 39٪ (غرامة)، 83٪ ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
مرشحات كهربي مفيدة في التركيز الفيروسات من الماء. ولكن هذه الفلاتر يمكن أن تختلف في بنيتها وتكوينها والتي يمكن بدورها تغير فعاليتها. ومما يزيد هذه المشكلة، والهياكل قفيصة والرسوم تختلف بين سلالات الفيروس التي تتطلب تقنيات تركيز تكون مصممة لضمان استرداد الأمثل 15. من خلال تعديلات بسيطة من تقنيات تركيز القائمة (على سبيل المثال، والمرشحات كهربي، ولحم البقر استخراج شطف)، والتركيز أكثر فعالية من الفيروسات الهدف لا يمكن أن يتحقق 16،17.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
لا توجد مصالح مالية متنافسة.
الآراء الواردة في هذه المقالة هي آراء المؤلفين ولا تعكس بالضرورة وجهات نظر أو سياسات وكالة حماية البيئة الأمريكية. لا يشكل ذكر الأسماء التجارية أو المنتجات التجارية تأييدا أو توصية للاستخدام.
نود أن نشكر الدكتور نيكولاس جيه أشبولت والدكتور جي شاي فوت على مراجعتهم للمخطوطة.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| الفيروس الغدي 40 مخزون | ATCC | VR-931 | |
| الفيروس الغدي 41 مخزون | ATCC | VR-930 | |
| ثيوسلفات الصوديوم | فلوكا كيماويات | 72051 | |
| Celites # 577 | شركة فلوكا للكيماويات | 22142 | |
| NanoCeram 47 مم | Argonide | N / A | |
| 1MDS 47 مم | 3M | 6408502 | |
| AP-20 Prefilter 47 مم | Millipore Corp. | AP2004700 | |
| Glycine | سيجما | 50046-1 كجم | |
| بولي فوسفات الصوديوم | أكروس أورجانكس | 390930010 | |
| التربسين | جيبكو | 25200 | |
| PBS | سيجما | P5368 | |
| حمض الهيدروكلوريك | فيشر | A481-212 | |
| مستخلص لحم البقر BBL | BD Biosciences | 212303 | |
| مستخلص لحم البقر Difco | BD العلوم البيولوجية | 211520 | |
| ABI 7900 نظام PCR في الوقت الحقيقي | ABI | N / A | |
| المقاوم للصدأ تصفية الإسكان | Millipore Corp. | XX2004720 | |
| مجموعة استخراج الحمض النووي للدم | Qiagen | 51104 | |
| وكالة حماية البيئة (EPA) حاسبة | http://www.epa.gov/nerlcwww/online.html |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن