ここでは、使用時点での水サンプルからのウイルスの濃度と検出のためのシンプルで手頃な価格でポータブルな方法であるVirWaTestを紹介します。
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ここでは、使用時点での水サンプルからのウイルスの濃度と検出のためのシンプルで手頃な価格でポータブルな方法であるVirWaTestを紹介します。
人間や動物によって排泄されるウイルスは、水源を汚染し、この水を飲み物、食品灌漑、洗濯などに使用すると、人間の健康に危険をもたらす可能性があります。古典的な大腿菌の指標は、常にウイルス病原体の存在をチェックしないので、ウイルス病原体とウイルス指標の検出は、特に人道的なシナリオや地域でリスク軽減の対策を採用するために関連しています水媒介ウイルスの発生が頻繁に発生する場所。
現在、フェカル指標細菌(FIB)の定量を可能にするいくつかの市販試験が、使用時点での試験に利用可能である。しかし、このような商用テストは、ウイルスの検出には利用できません。環境水サンプル中のウイルスの検出には、数リットルを少量に濃縮する必要があります。さらに、いったん濃縮されると、ウイルスの検出は、ウイルスゲノムの核酸抽出および分子検出(例えば、ポリメラーゼ連鎖反応[PCR]ベースのアッセイ)などの方法に依存する。
ここで説明する方法は、10L水サンプルからのウイルスの濃度、ならびに使用時点でのウイルス核酸の抽出を、シンプルで携帯可能な装置と可能にする。これにより、複数のウイルスの使用時点での水サンプルの検査が可能になり、人道的なシナリオや、設備の整った実験室が利用できない状況で役立ちます。あるいは、この方法は、水サンプルに存在するウイルスを濃縮し、さらに分析するために室温で実験室に濃縮物を輸送することを可能にする。
人道的緊急事態の最初の段階では、被災者の生存のためには、清潔な水の供給、衛生、衛生へのアクセスが不可欠です。したがって、水質の監視は、水媒介性の発生を防ぐための優先事項です。汚染水が病気の原因になることはよく知られていますが、従来の実験法が利用できる場合でも、E型肝炎ウイルス(HEV)などのウイルス発生源を特定することは困難です。水質の制御は、FIB1、2、3、4の定量に基づいています。しかしながら、FIBの不在とロタウイルス(RoV)、ノロウイルス(NoV)、またはHEV5、6などのウイルス水媒介病原体の存在との間に相関関係がないことが広範囲に文書化されている。したがって、FIBに基づく水質基準を使用すると、水媒介性ウイルス病原体の存在に関連するリスクを過小評価する可能性があります。ヒトアデノウイルス(HAdV)、または特定の病原体などの指標ウイルスのサーベイランスは、ウイルス病原体への曝露を定義し、ヒト感染の潜在的な原因を特定するのに役立つだろう7,8, 9,10および衛生対策の有効性を検証する 11.
これまで、これらのシナリオでのウイルスの検出は、熟練したスタッフと複雑なロジスティクスに依存していました。VirWaTest(virwatest.org)は、使用時点で水サンプルからのウイルスの濃度およびその後の検出のためのシンプルで手頃な価格の、ポータブルな方法の開発を目的としています。
ウイルス濃度は、10L水サンプルの有機凝集の原理に基づいており、それによってウイルスは小さな体積12、13で回収される。フロッハを採取し、ウイルスを分解し、2週間以内に室温で保存すると核酸の劣化を防ぐバッファーに添加されます。
核酸抽出法は、核酸が吸着する磁性粒子の使用に基づいている。それらは、粒子が付着する磁気ピペットを使用して、ある洗浄バッファーから別の洗浄バッファーに移され、最後に溶出バッファーに移すことができます。得られたウイルス核酸懸濁液は、PCRに基づく分子法を用いて検出を行うことができる基準実験室に出荷することができる。各核酸抽出について、2つの異なる量が試料によって生じた酵素阻害を排除するために試験される。また、機器の可用性を最小限に抑えながら、使用時点で PCR テストを実行することもできます。プロセス全体は、電源装置とは無関係に実行するように設計されています (図1)。
ヒトによって排泄され、高濃度の排水サンプル中に見られるHAdVを検出する定量的なPCRアッセイは、使用時に実行されるように適合されている。HAdV は、ヒトの fecal ウイルスインジケーターとして使用されます。.MS2バクテリオファージの定量化のためのPCRは、MS2がプロセス制御としてVirWaTestで使用されているので、適応されています。この方法は、目的の任意のウイルスの検出のためにカスタマイズすることができます。
開発後、VirWaTestメソッドは、中央アフリカ共和国(RCA)とエクアドルの2つの異なる設定でユーザーによって適用され、実際の状況でプロトコルの適用に関するフィードバックを提供しています。
私たちの知るところによれば、これは、電源、大型機器、凍結/冷却条件に依存しない、使用時点でのウイルスの濃度と検出を可能にする最初の手順です。堅牢な結果を得るために、各水サンプルの2つの反復を収集することをお勧めします。
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1. 準備と包装
注: 梱包する材料/備品は表 1に示されています。プロセス制御に必要な試薬、濃度試薬、核酸抽出試薬および検出試薬を処理するために手袋を使用してください。核酸抽出に必要な試薬を取り扱うには、保護メガネを着用してください。
2. ウイルス濃度
注:サンプル収集、試薬の調製、凝集、フロッチェルの回収、廃棄物処理の手順の間は、常に手袋を使用してください。試薬の調製手順中は保護眼鏡を着用してください。
3. 核酸抽出
注:手袋を使用し、核酸抽出手順中に常に保護眼鏡を着用してください。
4.電池式8チューブリアルタイムサーモサイクラーによるウイルス検出
注:手袋を使用し、核酸検出手順中は常に保護眼鏡を着用してください。クロスコンタミネーションを避けるために、新しいPCR実験を行う際は、新しい手袋を交換してください。
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メソッド開発
この手順は、GenIULとオックスファム・インターモンの協力を得て、水と食品のウイルス汚染物質の研究室で開発されました。それは3つの異なったステップから成っている。第1の、ウイルス粒子濃度は、前述の12、17、18の脱脂乳凝集法の適応である。元の方法は、電源から独立し、より簡単で、遠心分離ステップなしで変更されました。
VirWaTest濃度法の回収をHAdVおよびMS2バクテリオファージスパイク地下水サンプルで試験した。VirWaTest濃度および抽出方法のウイルス回収は、MS2で3.01%~18....
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VirWaTest法は、経験のないユーザーが使用する時点で水試料からのウイルスおよび核酸抽出の濃度を可能にする。これは、手頃な価格、迅速かつシンプルなプロトコルです。濃度は、スキムミルクを使用した有機凝集の原理に基づいており、低pHおよび高導電性条件により、脱脂乳タンパク質がウイルスに凝集してウイルスが吸着するフロッホに凝集する。フロッキング堆積物の場合、それらを収集することが容易であり、10Lの水を濃縮することが可能であるのに対し、従来の超遠心分離は大きな水量を扱うことができない。
この方法は、バッテリ駆動の磁気撹拌機を除き、電気機器を使用せずにサンプリングの時点で実行可能に変更されています。水ろ過に基づくいくつかの他のアプローチは、ウイルスの濃度に適応されており、また、使用の時点で行うことができます。しかし、水サンプルに存在する懸濁材料は、多くの場合、フィルタを詰まらせる。したがって、これらのシステムに集中してもよい小さなボリュームは、深刻な制限です。
これは、サンプルの濁度に関係なく、使用時点で水サンプルからウイルスを濃...
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著者は何も開示していない。
VirWaTestは、ELHRA(人道支援のための学習と研究の強化)プログラム(人道支援のための学習と研究の強化)プログラムによって資金提供された研究プロジェクトです。著者らは、この研究に親切に協力したWASHチームを認めている。エクアドルのサンプルの分析は、オックスファム・エクアドルとディレクシオン・デ・インベチガシオネス・デ・ラ・ユニバーシダ・デ・ラス・アメリカス(AMB)によって資金提供されました。BRT.17.01) S.ボフィルマスは、バルセロナ大学のセラハンターの仲間です。
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 5x HOT FIREPol Probe qPCR Mix Plus (ROX) | Solis BioDyne | 08-14-00001 | 含まれるもの Solis Biodyneの5x HOT FIREPol Probe qPCR Mix Plus (qPCR Mix)、50 |
| キャップ付き8マイクロチューブストリップ | dD Biolab | 840637 | 薄型、薄壁、定量的および定性的なPCR |
| バッテリーとマグネチックスターラーGenIU 900011674 L用電源アダプター | 12Vカーパワーを含むアダプター | ||
| バケツ サポート | GenIUL | 900011648 | アルミニウム サポート |
| バケツ、10 L | Cater4You | 10LTR | ポリプロピレン、改ざん防止、クリアカラー |
| 遠心分離チューブ、50 mL | LabBox | CTSP-E50-050 | ポリプロピレン、滅菌、目盛り付き、スカート付き |
| クエン酸 1-水和物、500 g | PanReac AppliChem | 1410181211 | Pure、医薬品グレード、1 キログラム |
| クリアペットボトル | LabBox | FPET-500-088 | クリアカラー、PET、キャップ別売 |
| Difco スキムミルク、500 g | ベクトン ディキンソン | 232100 | 脱水 |
| DNA/RNA シールド、250 mL | Zymo Research | R1100-250 | DNA/RNA 保存培地、250 mL |
| Easy9 ピペット コントローラー | LabBox | EAS9-001-001 | 0.3 &μ;mフィルター、0.1〜100 mLのピペット、オートクレーブ可能なシリコンピペット |
| ホルダーEppendorfチューブ、0.5 mL | ッペンドルフ | 0030121023 | ポリプロピレン、Safe-Lock |
| エッペンドルフチューブ、2 mL | ッペンドルフ | 0030120094 | ポリプロピレン、Safe-Lock |
| エッペンドルフチューブ、5 mL | dD Biolab | 999542 | ポリプロピレン、滅菌、目盛り付き |
| エタノール96%V/V、1 L | Panreac AppliChem | 361085-1611 | UV、IR およびHPLC |
| 実験室用ピンセット | LabBox | FORS-007-002 | 薄く、湾曲した端、L = 120 mm |
| 磁気スターラー | GenIUL | 900017000 | 電池式 |
| マーカー | dD Biolab | 929203 | ブラック、極細チップ、耐水性、速乾性、プラスチックおよびガラス製品用 |
| マイクロチューブ用マイクロロタラック | dD Biolab | 37782 | 4モジュール、長さ×幅×高さ= 208×100×100 |
| Mini8リアルタイムPCRサイクラーコ | ヨーテバイオサイエンス、中国 | Mini-8 | ポータブル、12V電源または外部電池で動作し、2チャンネル、8チューブの容量 |
| NucliSens | バッファーBiomerieux | 200292 | 48分離のための試薬、周囲温度での保存 |
| チップ血清ピペット、10mL | ラボ | 900136N | 滅菌済み、個別包装(紙/プラスチック) |
| PEスクリューキャップ PP28 | LabBox | TP28-004-020 | ペットボトル用 |
| pHインジケータストリップ | LabBox WSPH-001-001 | 範囲 pH 2.8 〜 pH 4.4、パックあたり50ストリップ | |
| プラスチック試験管 | Quimikals 300913 | キャップが含まれています | |
| ポリエチレンパスツールピペット | LabBox | PIPP-003-500 | 目盛り付き、7mLの全量、スクリューキャップ付き非滅菌 |
| ポリプロピレンスクリューフラスコ、150 mL | Deltalab | 409726 | スクリューキャップ、滅菌済み、目盛り付き100 mL |
| 製スクリューフラスコ、スクリューキャップ付き、60 mL | Deltalab | 409526G | スクリューキャップ、滅菌済み、目盛り付き50 mL |
| まで粉末粉末洗剤 | - | - | 衣類洗浄用レギュラー粉末石鹸 |
| 、マグネチックスターラーGenIUL | 用電源ケーブル900011692 | 電池とマグネチックスターラーの接続 | |
| クイックピック マグネティックツール | BioNobile | 24001 | 磁性粒子用ハンドヘルドツール |
| ボックス内のクイックピックのヒント | BioNobile | 24296 | RNaseフリー、オートクレーブ、96 ユニット |
| QuickPick XL gDNA 磁性粒子 | BioNobile | SN51100 | 3.2 mL |
| 海塩 | Sigma-Aldrich | S9883-500G | 海水の溶存塩の組成によく似た人工塩混合物 |
| シリコーンチューブ | LabBox | SILT-006-005 | 5メートルのロール、内側 ø x 外側 ø= 6 x 10 mm |
| 水酸化ナトリウムペレット、98.5 - 100.5% | VWR 化学薬品 | 28244295 | ペレット、1 kg |
| ソーラーロータリープラットフォーム | SOL-EXPERT Group | 70020 | アクリルプレート、10 RPM、最大300グラムをサポート |
| SOLIScript 1ステッププローブキット | Solis BioDyne | 08-57-00250 | 含まれるもの Solis Biodyneの5x One-Step Probe Mix(qPCR Mix)および40x One-Step SOLIScript Mix(逆転写酵素)、250 |
| SPEEDTOOLS RNAウイルス抽出キット | BioTools | 21.141-4197 | BioToolsのBAWバッファー(洗浄バッファー1)、BAV3バッファー(洗浄バッファー2および3)、BREバッファー(溶出バッファー)が含まれています。 |
| SpinBar Octhaedral Stirring Magnet | dD Biolab | 045926 | Pivot Ring, L x ø = 38 x 8 mm, 青色 |
| テープエンド血清ピペット, 10 mL | Deltalab | PN10E1 | 滅菌済み, 個別包装 (紙/プラスチック) |
| テープエンド血清ピペット, 50 mL | Deltalab | 900043 | 滅菌済み, 個別包装 (紙/プラスチック) |
| Termi-DNA-Tor - 核酸除去剤 | BioTools | 22001-4291 | 材料および表面からの核酸、細菌、真菌およびマイコプラズマの除去剤、450 mL |
| 水分子生物学試薬、1L | Sigma-Aldrich | W4502-1L | ヌクレアーゼおよびプロテアーゼフリー、0.1 &μ;m フィルター付き |
| ワールパックバッグ、540 mL | デルタラブ | 200361 | 安定底 |
| ジップロックプレーンバッグ | LabBox | BZIP-080-100 | ポリエチレン、L x W= 120 x 80 mm |
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