많은 양의 농업용수에서 식품 매개 병원체의 통합 농도, 농축 및 종말점 비색 검출과 관련된 프로토콜이 여기에 제시되어 있습니다. 물은 선택적 또는 비선택성 매체로 농축된 MMS(Modified Moore Swabs)를 통해 여과되며, 검출은 박테리아 표시 비색 기판이 내장된 종이 기반 분석 장치(μPAD)를 사용하여 수행됩니다.
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많은 양의 농업용수에서 식품 매개 병원체의 통합 농도, 농축 및 종말점 비색 검출과 관련된 프로토콜이 여기에 제시되어 있습니다. 물은 선택적 또는 비선택성 매체로 농축된 MMS(Modified Moore Swabs)를 통해 여과되며, 검출은 박테리아 표시 비색 기판이 내장된 종이 기반 분석 장치(μPAD)를 사용하여 수행됩니다.
이 프로토콜은 농업 바다의 큰 볼륨에서 대장균, 살모넬라 종., 리스테리아 모노 사이토의 빠른 비색 검출 (10 L)에 대해 설명합니다. 여기에, 물은 박테리아를 집중, 플라스틱 카트리지로 둘러싸인 간단한 거즈 필터로 구성 멸균 수정 무어 면봉 (MMS)를 통해 필터링됩니다. 여과 후, 대상 박테리아에 대한 비 선택 또는 선택 enrichments는 MMS에서 수행됩니다. 대상 박테리아의 비색 검출을 위해, enrichments은 다음 박테리아 나타내는 기판에 내장 된 종이 기반의 분석 장치 (μPADs)를 사용하여 정량된다. 각각의 기판은 μPAD에 시각 (성적 검출)를 검출 할 수있다 착색 제품을 생성하는 목표 표시된 박테리아 효소와 반응한다. 대안 적으로, 반응 μPADs의 디지털 이미지는 일반적인 스캐닝 또는 사진 장치 생성 ImageJ에 소프트웨어, 알을 사용하여 분석 할 수있다결과를보다 객관적이고 표준화 된 해석 lowing. 생화학 검사 절차는 상기 세균 병원체를 확인하도록 설계되어 있지만, 효소 배경 미생물 또는 색채 기질의 분해에 의해 생성 된 경우에 가양가 발생할 수 있습니다. 따라서, 더 차별적 진단을 사용 확인이 필요하다. 그럼에도 불구하고,이 세균 농도 및 검출 플랫폼은 초기 검사 방법으로 사용을 정당화 (농도, 농축, 검출이 약 24 시간 내에서 수행된다), 저렴 (0.1 CFU / ㎖의 검출 한계)를 구분하기 쉬운, 그리고 급속 농업용 수의 미생물 학적 품질.
그것은 인성 질병 에이전트가 식품 매개 질환의 부담을 줄이기 위해 필드 기반의 설정에서 신속하고 바람직하게 감지하는 것이 중요합니다. 인성 세균 병원균을 감지하는 일반적인 전략은 생화학 적 프로파일, 선택 및 차등 배양, 면역 분리 및 검출 및 분자 검출이 (가) 있습니다. 그러나, 이러한 방법은 산발적 인 오염에 의해 방해되고, 테스트 작은 샘플 크기는 인성 병원성 세균의 종종 낮은 농도는, 긴 처리 시간을 필요로, 및 / 또는 필드 설정을 적용 할 수 없습니다. 또한, 많은 음식 행렬의 화합물은 검출 및 진단 응용 프로그램을 억제합니다. 미생물 검출 가능성을 향상시키기 위해, 미국 식품 의약청 (예 세척수 관개 물 등) 농업용 수를 테스트하는 농산물의 큰 표면적과 접촉하거나 차량 역할도하는 것을 제안했다 P에 대한roduce 오염 식품 1 직접 테스트에 대한 실행 가능한 대안이다. 그럼에도 불구하고, 대표 농업용 샘플의 희석 효과와 결합 종종 낮은 자연 병원균 부담 병원균 농도의 샘플 준비 방법이 중요합니다. 이러한 방법은 물 (≥ 10 L), 적절한 병원균 농도 및 다운 스트림 탐지 전략과의 호환성 많은 양의 샘플이 필요합니다.
수정 무어 면봉 (MMS)는 물 2-4의 큰 볼륨 (≥ 10 L)에서 박테리아를 집중 사용, 저렴, 간단하고 견고한 장치입니다. MMS는 연동 펌프를 사용하여 카세트를 통해 펌핑 다량의 물에 대한 거친 필터 역할을 거즈로 채워진 플라스틱 카세트로 구성되어 있습니다. MMS 처리 리 미생물 등의 유기 및 무기 미립자 물질을 포착 세균 농도 (≥ 10 배 농도)의 비 차별적 방법pond 지폐 샘플. 그것은 MMS 기준 대상 미생물 농도의 우수한 효능 미생물 실트 점토 분획 또는 부유 물질 (3)의 유기 미세 골재에 부착 될 것으로 예상된다는 사실에 의해 설명 될 수 있다는 가능성이있다. MMS의 견고한 설계는 필터의 막힘, 많은 양을 처리 할 수없는, 높은 탁도 필터 샘플 및 높은 비용 등의 물에서 세균의 캡처 및 농도에 대한 다른 여과 방법과 관련된 대부분의 단점을 극복 할 수 있습니다. 이러한 이유로, FDA는 MMS의 이용은 환경 및 생산 관련 샘플 수집 절차 5 공식 절차에 혼입되는 것이 추천된다.
여기서, 방법은 농도, 농축하고, 대장균의 검출, 살모넬라 종. 및 농업 워터스 리스테리아 대해 설명한다. MMS는 BACT의 농도에 사용되는eria, 또한 선택 또는 비 선택 세균 농축을위한 용기로 사용됩니다. 세균 검출은 종이 기반의 분석 장치 (μPADs) 6를 사용하여 생화학 적으로 얻을 수있다. μPADs는 유체 네트워크 또는 포토 리소그래피, 잉크젯 인쇄, 스탬핑, 왁스가 7-11 인쇄 등의 다양한 방법을 사용하여 현장 시험으로 제조 할 수있다. 유체 디자인의 예는 시료 중심에 증착 된 이후에 샘플 또는 기판은 중심 (12)으로 모세관 작용에 의해 채널의 외측 저수지에서 뽑은되는 원위 저수지 또는 단일 채널 패턴으로 흐른다 수지상 채널 패턴 일 수있다. 이 프로토콜에 대한, 우리는 여기에서 테스트 한 미생물을 나타내는 효소에 의해 처리 할 수있는 발색 기판에 새겨 져 7 mm 직경의 왁스 종이 자리 배열에 사용하도록 선택했습니다 : 클로로 페놀 레드 β-D-갈 락토 (CPRG) 및 5 -에게 브로 모 -4 - 클로로 -3 - 인돌 릴의 β-D-글루 쿠로 니드 (X-Gluc)E.에 의해 생성 된 β-갈 락토시다 아제 및 β-글루 쿠로의 검출 대장균; 살모넬라 종에 의해 생성 된 C8-에스 테라 제의 발견을위한 5 - 브로 모 -6 - 클로로 -3 - 인돌 릴 카 프릴 (진홍색 카 프릴),. 포스파티딜 이노시톨 특이 적 포스 포 리파제 C의 검출 및 5 - 브로 모 -4 - 클로로 -3 - 인돌 릴-미오 - 이노시톨 포스페이트 (X-의 InP) (PI-PLC)에 의해 생성 L. 6 모노 사이토 겐. 따라서, 특정 세균의 존재는 복잡한 장비 또는 데이터 해석을위한 필요없이 시각적으로 관찰 할 수있다. 이러한 특정 대상 세균의 효소 기반의 비색 μPAD 검출의 민감도와 특이도는 이전에 6을 탐구하고있다. 또한, 이들 목표 세균 집적 농도 검출 방법의 민감도는 미생물 (미발표 데이터 및 비샤 외. 13)의 소정 레벨로 다량의 물 중에서 스파이 킹함으로써 평가 하였다.
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MMS를 사용하여 농업 다량의 물에서 박테리아의 1. 집중
2. MMS 농축 및 시료 전처리
μPADs 3. 준비 및 발색 기질의 임베딩
4. 검색 및 데이터 분석
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이 프로토콜에 설명 된 바와 같이, MMS를 사용하여 세균의 농도 (도 1)은 약 15 ~ 20 분 내에 수행 될 수있다. 두 개의 분리 된 구성 요소에 아크릴로 니트릴 부타디엔 스티렌 (ABS)로부터 구성에서 MMS; 원통형 무명천 면봉가 삽입되는 집적 마개 조립체 (도 1a)와 양쪽 덮개와 카트리지. 두 구성 요소는 다음 함께 MMS (그림 1B)를 형성 망했다. MMS 기반 처리는 필드 설정에 집중 될 샘플을 허용하는 배터리 전원 연동 펌프에 의해 구동된다. MMS 농도, 선택적 enrichments (18-24 시간), 및 μPADs 결합함으로써; 농업용 쉽게 (약 24 시간) 신속하게, 그리고 싸게 E. 등의 중요한 인성 병원균 및 표시 미생물에 대한 검사를 할 수 있습니다 대장균, 살모넬라 균의 종., 그리고 L. 모노 사이토.이 프로토콜,이 표적 균 검출 될 수있다0.1 C...
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이 프로토콜은 E.를 검출하기위한 통합 방법을 개시 대장균, 살모넬라 균의 종., 그리고 L. 농업 물에 리스테리아 모노 사이토 겐. 여기에, 농업용 수의 큰 볼륨에서 박테리아의 MMS 농도 (10 L)을, 세균 농축과 결합하고, 세균성 나타내는 색채 감지 μPADs을 사용하고 있습니다. 세균 10 배 집중하는 동안 MMS 절차는 물 시료에서 높은 미립자 내용에 대응할 수있는 강력하고 최소한의 훈련을받은 사람이 현장 응용 프로그램을위한 충분한 간단하고, 최소한의 비용으로 수행 할 수 있습니다. 세균 농축 단계를 통합하여 실시간 박테리아가 검출되고, 방법의 감도가 크게 향상된다. 농축은 정량 할 대상을 증폭하고, 선택 성장 미디어와 결합 될 때, 거짓 긍정적 인 결과에 기여할 수있는 샘플에서 원하지 않는 미생물 성장을 감소시킨다. 최종 검출 간단한을 제공 μPADs, 수행된다,중요한 인성 병원균에 대한 화면으로 솔루션을 해석하는 데 효과적이고, 쉽고, 가격이 저렴....
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저자는 공개할 것이 없습니다.
USDA National Institute of Food and Agriculture 보조금 2009-01208 및 2009-01984에서 이 프로젝트에 자금을 지원해 주셔서 감사합니다.
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 농업용수 | 관개용수, 농산물, 세척수, 우물물 등 | ||
| 비닐 튜빙 | Wilmar | BN-CVT1005 | 1/4" 내경, 3/8" 외경, 다음에서 사용 가능: http://www.wilmar.com |
| 수정된 Moore 면봉 카트리지 | Lumiere Diagnostics | 11 & frac12; 길이 cm 및 4 ½ 너비 cm, 다음에서 사용 가능 http://www.lumierediagnostics.com. 또는 일회용이 아닌 버전의 카트리지를 사용할 수 있습니다(텍스트 참조)Cheesecloth | |
| Chesapeake Wiper & 공급, Inc. | CC90 | 등급 #90, 44 x 36 직조, 다음에서 사용 가능: www.raglady.com | |
| 가정용 표백제 | 다양한 | 나트륨 차아염소산염 농도 약. 6% | |
| 나트륨 티오황산염 5-수화물 | Mallinckrodt Baker Inc | 8100-04 | |
| 매니폴드 | 자체 | 선택 사항, 장치는 PVC 파이프와 적절한 피팅으로 구성 가능 | |
| 연동 펌프 | Micron Meters | RPP1300 | 사용 가능한 위치: http://www.micronmeters.com |
| Serological pipette | 다양한 | 일회용, 10 ml | |
| 범용 사전 농축 수프 | Difco | 223510 | |
| 완충 펩톤 물 | Difco | 218105 | |
| Salmonella 보충제 | Biomé rieux Industry | 42650 | |
| http://www.biomerieux-usa.com VIDAS UP Listeria (LPT) Broth | Biomé rieux Industry | 410848 | |
| http://www.biomerieux-usa.com Vancomycin | Sigma-Aldrich | 861987 | http://www.sigmaaldrich.com |
| Pipet-Aid | 여기에 사용된 다양한 | Drummond DP-110 | |
| 쉐이킹 인큐베이터 | 다양한 | Excella E25, New Brunswick Scientific 여기에 | |
| 사용된 Micropipette | 다양한 | 10 μ l, 1 ml | |
| 마이크로 피펫 팁 | 다양한 | 장벽, 10 μ l, 1 ml | |
| 1.5 마이크로 원심분리기 튜브 | 다양한 | RNase- 및 DNase-free | |
| 프로브 초음파 발생기 | Q Sonica LLC | XL-2000 series | |
| µ PAD | 아방가르드 | 왁스는 직경 7mm의 원을 4pt 선 두께로 인쇄했습니다. 추가 정보는 Charles Henry 박사에게 문의하십시오 | |
| . HEPES [N-(2-Hydroxyethyl)piperazine-N′ -2-ethanesulfonic acid] | Sigma-Aldrich | H3375 | |
| 소 혈청 알부민 | Sigma-Aldrich | A8022 | |
| 클로로페놀 레드-갈락토피라노사이드(CPRG) | Sigma-Aldrich | 59767 | |
| 5-Bromo-4-chloro-3-indolyl-β-D-glucuronide (X-Gluc) | Sigma-Aldrich | B8174 | |
| 5-bromo-6-chloro-3 indolylcaprylate (마젠타 카프릴레이트) | Sigma-Aldrich | 53451 | |
| 5-Bromo-4-chloro-myo-inositol phosphate (X-InP) | Sigma-Aldrich | 38896 | |
| 페트리 접시, 폴리스티렌 100mm by 15mm | 다양한 | 멸균 | |
| 플랫 베드 스캐너 | 다양한 | Xerox USB 스캐너 | |
| ImageJ 소프트웨어 | 국립 보건 | http://rsb.info.nih.gov/ij/ |
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