Here we present a procedure to measure total culturable viruses using the Buffalo Green Monkey kidney cell line. The procedure provides a standardized tool for measuring the occurrence of infectious viruses in environmental and drinking waters.
A standardized method is required when national studies on virus occurrence in environmental and drinking waters utilize multiple analytical laboratories. The U.S Environmental Protection Agency’s (USEPA) Method 1615 was developed with the goal of providing such a standard for measuring Enterovirus and Norovirus in these waters. Virus is concentrated from water using an electropositive filter, eluted from the filter surface with beef extract, and then concentrated further using organic flocculation. Herein we present the protocol from Method 1615 for filter elution, secondary concentration, and measurement of total culturable viruses. A portion of the concentrated eluate from each sample is inoculated onto ten replicate flasks of Buffalo Green Monkey kidney cells. The number of flasks demonstrating cytopathic effects is used to quantify the most probable number (MPN) of infectious units per liter. The method uses a number of quality controls to increase data quality and to reduce interlaboratory and intralaboratory variation. Laboratories must meet defined performance standards. Method 1615 was evaluated by examining virus recovery from reagent-grade and ground waters seeded with Sabin poliovirus type 3. Mean poliovirus recoveries with the total culturable assay were 111% in reagent grade water and 58% in groundwaters.
Enterik virüsler insan bağırsak sistemi bulaştırmak ve fekal-oral yolla bulaşan virüsler bir gruptur. Bu virüsler atık su arıtma tesisi ve fosseptik atıkları, yanlış tasarlanmış veya kırık septik tanklar, kırık kanalizasyon hatları, kombine kanalizasyon taşmaları ve diğer noktası ve noktasal olmayan kaynaklardan 1-4 ile yüzey ve yeraltı sularını girin. su bazlı virüslere karşı insan enfeksiyonları ve hastalık kontamine veya yetersiz dezenfekte su tüketimi yoluyla ya da eğlence su temas yoluyla meydana gelir. Hastalık belirtileri şiddetli gastroenterit hafif içerebilir; konjunktivit; ateş; Üst solunum sıkıntısı; el, ayak ve ağız hastalığı; miyokardit; aseptik menenjit; ensefalit; felç; sepsis 5-8 ve ölüm 9,10.
USEPA Yöntem 1615 çevresel ve içme sularında bulaşıcı enterik virüs parçacıkları ölçmek için bir yordam sağlar. Bu sular içerebilirbulaşıcı ve bulaşıcı olmayan virionlar karışımı, ancak bulaşıcı parçacıklar potansiyel sağlık tehlikesi oluşturmaktadır. Bulaşıcı virüs parçacıkları nedeniyle 11-13 mevcut olabilecek herhangi bir dezenfektan protein kapsid bütünlüğü nedeniyle UV ışığı radyasyon ve hasara nükleik asitlere HASARDAN çevre içme sularında zaman enfeksiyon kaybeder. yöntem temin toplam kültürlenebilir virüs prosedürü Buffalo Green Monkey türü maymun böbrek (BGM) hücre hattına sitopatik etkiler (CPE) üretimine dayanır. Bu hücre hattı tespit bulaşıcı bir virüs türlerinin aralığı belli enterovirüsler 15 öncelikle kısıtlı olsa bile, çünkü çevre viroloji alanında 14,15 yılında yaygın kullanımı seçildi. Bu çalışmanın amacı, beş inçlik electropositive kartuş filtreler elüsyon, ikincil konsantrasyon ve toplam Yetiştirilebilen virüslerin ölçümü için Yöntemi 1615 prosedürlerini tarif etmektir. bir değerlendirmeGenel olarak yöntem, Cashdollar ve ark., 16 tarif edilmiştir.
USEPA Yöntem 1615 Kontrolsüz Kirletici İzleme Yönetmelik üçüncü izleme döngüsü (UCMR3) 17 sırasında kullanılmak üzere geliştirilmiş ve öncelikle yeraltı virüs oluşumunu ölçmek için tasarlanmıştır. Bu Bilgi Toplama Kuralı (ICR) yöntemiyle, 15,18 ile ortak bir takım adımlar paylaşan ancak iki küçük farklılıklar vardır. Hem En Muhtemel Sayı (MPN) hesaplamalara dayalı olan kantitatif ile BGM hücre mono tabakaları üzerinde CPE üretmek virüs ölçmek için quantal tahliller kullanın. Yöntem 1615 çeşitli su matrisleri virüsü konsantre edilmesi için yeni bir elektropozitif filtrenin kullanımını sağlar ve hücre kültür testi kap sayısı 20 ile her iki küçük değişiklikler, genel yöntem maliyetlerini azaltmak 10. seyreltme başına replike azaltır. çoğaltır sayısındaki azalma emek azaltır, ancak biraz daha düşük bir belirleme sınırına yol açar. Yeraltı suları yüzey suları daha virüsün düşük konsantrasyonlarda olması beklenmekle birlikte, 19,20 incitahlil numunenin e miktarı farklılıkların kısmen telafi yüzey suyunun beş katıdır. Daha az çoğaltır kullanımı çoğu yüzey suları için yeterli olacaktır, ancak bazı örnek seyreltme gerektirir.
Yöntem 1615 pek çok kritik adımlar ve sınırlamaları vardır. Sığır ekstreler partiden partiye değişebilir. açıklanan ek malzemeler bölümü S2.3 olduğu gibi her yeri virüs elüsyon etkinliği ve ikincil konsantrasyon adımlarda virüs konsantrasyonu için kapasite için test edilmelidir. yöntem BGM hücre kültürleri üzerine aşılamak için ve virüs titreleri belirlemek için numune miktarını hesaplamak için kesin formüller kullanır. Bu formüller titizlikle takip edilmezse hatalı sonuçlar oluşacaktır. Uygun aseptik teknik hücre kültürlerinin bakımı için kullanılmalıdır. 14 günlük kuluçka döneminde sıkıntı göstermek bulaşmamış BGM hücre kültürü kontrolleri olasılıkla hücre kültürü bakımı ile ilgili sorunlar göstermektedir. Büyük bakım da ta olmalıken aşılanması ve çapraz bulaşmayı önlemek için hücre kültürü şişeleri orta eklenmesi ile ilgili adımları pipetle sırasında. Tamamlayıcı malzemeler Bölüm S2 açıklanan kalite kontrolleri titizlikle uyulmalıdır. Bölüm S2 de kalite sorunları için sorun giderme tavsiyelerde bulunur.
Filtreleri elektropozitif virüs adsorpsiyon birincil mekanizma filtre üzerinde pozitif bir yük gücü ve izoelektrik noktası ile ilgili virüsün 'negatif yük gücü ve 21 test edilen suyun pH'sı ile ilgili bir yük etkileşimdir. filtresi elüsyon ayrıca etkileşimlerin gücündeki etkilenir. onlar virüs türleri arasında ve hatta aynı tür içinde suşları arasında farklılık olduğundan, filtreler sağım tekdüze değildir. Bu, herhangi bir sonuç çevresel sularda bulunan virüsün gerçek düzeyini hafife anlamına gelir. Tek BGM hücre çizgisinin kullanımı da virüs oluşumunu göz ardı etmektedir. Menziltemel olarak poliovirüsler ve Enterovirüs B türlerinin serotipleri gibi bazı reovirüsler 14,15,22 sınırlıdır, bu hücre hattında CPE üretebilir enterik virüs. Diğer bulaşıcı virüs türleri tespit olmayacaktır.
Zemin ve reaktif dereceli sularından poliovirus kazanımları hem Performans Değerlendirme (PE için USEPA Yöntem 1615 performans kabul kriterlerini, yani, başlamadan önce analisti performansını değerlendirmek için kullanılan bir analist bilinmeyen titreleri ile ekildi reaktif dereceli su numuneleri bir çalışmada) ve LFB örneklerinde (ek malzemeler Tablo S1). Kültür prosedürü kullanılarak yeraltı suyundan% 58 geri kazanım musluk suyu 23,24 kullanarak başkaları tarafından bildirilen benzerdir. varyasyon katsayısı% 100 (CV) ile% 111 arasında LFB örneklerinden ortalama kurtarma ayrıca PE örneklerinde gözlenen daha yüksek olsa da yöntem performans kabul kriterlerini DURICR ing. ICR ortalama laboratuvarda kazanımları% 85 (; ICR PE veritabanından yayınlanmamış veriler özgeçmişler 58 131%) 36'dan farklılık ise laboratuarlar arası iyileşme% 92 varyasyon (CV) katsayısı ile% 56 idi. Daha yüksek geri kazanımlar yüksek tohum örneklerinin (122% 42 karşı) için daha düşük tohum LFB numuneler için bu çalışmada gözlenmiştir. ICR planlanan edildiğini zamanda, düşük tohum değerleri alan PE örnekleri bu yüksek tohum alma, alt kurtarma olurdu bekleniyordu. LFB örnekleri burada gözlenene benzer, ICR PE örnekleri için çocuk felci virüsü geri tohum değerleri için (CV% 100),% 54 (CV% 69) ve% 44 (CV% 71)% 71 ≤300 EMS, 300- sırasıyla 1.500 MPN ve> 1500 MPN.
Su örnekleri 25 bulaşıcı bir virüs ölçmek için bir çok yöntem vardır. Bu yöntem, standartlaştırma derecesi diğer yöntemlere göre önemlidir. standardizasyon, kalite ve performans denetimleri içerir sadeceaynı zamanda tüm analitik laboratuvarlar aynı yöntemi gerçekleştirmek sağlamak için tanımlanmış hacimleri ve formülleri kullanır. standardizasyon olmadan, o laboratuvarlar arasında sonuçlarını karşılaştırmak zordur ve çok sayıda analitik laboratuvarlarda büyük ölçekli çalışmalar yaparken, bu nedenle standardizasyon gereklidir. Yerleşik standardizasyon ile bu yöntem ek virüs türleri ve hücre çizgilerini içerecek şekilde gelecekte genişletilmesi gerekmektedir. Araştırma yönteme adenovirüs dahil edilmesi için veri sağlamak için devam etmektedir.
The authors have nothing to disclose.
The authors thank Dr. Mark Borchardt, U.S. Department of Agriculture, Marshfield, WI, for supplying the Sabin poliovirus serotype 3 used in this study; Mary Jean See, Nancy Schable, and Jenifer Jones of Dynamac Corporation for preparation of BGM cultures; Nichole E. Brinkman, Shannon M. Griffin, Brian R. McMinn, Eric R. Rhodes, Eunice A. Varughese, Ann C. Grimm, Sandhya U. Parshionikar, and Larry Wymer for contributions in the overall evaluation of USEPA Method 1615; Gretchen Sullivan for technical assistance; and local private well owners and utilities for allowing us to collect water samples. Although this work was reviewed by USEPA and approved for publication, it may not necessarily reflect official Agency policy. Mention of trade names or commercial products does not constitute endorsement or recommendation for use.
Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments (optional) |
Beef extract, desiccated powder | BD Bacto | 211520 | |
Cryogenic tubes | Thermo Fisher | 3775/945373 | |
Hank’s balanced salt solution | Invitrogen | 14170-112 | |
Mechanical rocking platform | Daigger | EF4907G | |
Orbital shaker | Thermo Fisher | 14-285-729 | |
Sterilizing filter with prefilter | VWR | 28143-295 | |
Sterilizing syringe filter | Corning | 431219 | |
pH Standards | Sigma-Aldrich | 33643, 33646, 33648 | |
MEM | Sigma-Aldrich | M1018 or M4642 | |
Leibovitz L-15 | Sigma-Aldrich | L4386 | |
Sodium bicarbonate, 7.5% | Sigma-Aldrich | S8761 | |
Fetal bovine serum | Invitrogen | 10082-139 | |
Antibiotic-Antimycotic | Life Technologies | 15240-062 | |
Trypsin, EDTA | Invitrogen | 25200072 |