Summary

Filtres laine de verre pour concentration des virus d'origine hydrique et agricole des agents pathogènes zoonotiques

Published: March 03, 2012
doi:

Summary

Filtres de laine de verre ont été utilisés pour concentrer les virus d'origine hydrique par un certain nombre de groupes de recherche à travers le monde. Ici, nous montrons une approche simple pour la construction de filtres de laine de verre et de démontrer les filtres sont également efficaces dans la concentration d'origine hydrique, les bactéries pathogènes viraux et protozoaires.

Abstract

La première étape clé dans l'évaluation des niveaux d'agents pathogènes dans l'eau contaminée présumée est la concentration. Les méthodes de concentration ont tendance à être spécifique à un groupe particulier pathogène, par exemple aux États-Unis de l'environnement Méthode Agence de protection de 1623 pour Giardia et Cryptosporidium 1, ce qui signifie de multiples méthodes sont nécessaires si le programme d'échantillonnage vise plus d'un groupe pathogène. Un autre inconvénient des méthodes actuelles est l'équipement peut être compliqué et coûteux, par exemple la méthode VIRADEL avec la cartouche du filtre à 1MDS pour concentrer les virus 2. Dans cet article, nous décrivons comment construire des filtres de laine de verre pour la concentration des agents pathogènes d'origine hydrique. Après élution de filtre, le concentré se prête à une étape de concentration seconde, comme la centrifugation, suivie par la détection des pathogènes et le dénombrement par des méthodes culturales ou moléculaire. Les filtres ont plusieurs avantages. La construction est simple et les filtres peuvent être construits à unetaille ny pour satisfaire aux exigences spécifiques d'échantillonnage. Les pièces du filtre sont peu coûteux, permettant de recueillir un grand nombre d'échantillons, sans de graves répercussions sur le budget du projet. Grands volumes d'échantillons (100S à 1000 s L) peut être concentrée en fonction du taux de colmatage de turbidité de l'échantillon. Les filtres sont faciles à transporter et avec un équipement minimal, comme une pompe et d'un débitmètre, ils peuvent être mis en œuvre dans le domaine de l'échantillonnage de l'eau potable traitée, l'eau de surface, eaux souterraines, et le ruissellement agricole. Enfin, la filtration de la laine de verre est efficace pour concentrer une variété de types d'agents pathogènes de sorte qu'un procédé est nécessaire. Nous rapportons ici l'efficacité des filtres à base d'eau en concentrant l'entérovirus humain, S almonella enterica, Cryptosporidium parvum, et le virus de la grippe aviaire.

Protocol

1. Préparation de la laine de verre Avant et après avoir effectué chaque lot de filtres, la stérilisation de la zone de travail avec une solution javellisée à 10%. Mettez des gants et une blouse. Stériliser un seau à l'autoclave à 121 ° C et 15 psi pendant au moins 20 minutes. Placez la laine de verre dans le seau stérile. Saturer la laine de verre avec de l'eau par osmose inverse et laisser tremper pendant 15 minutes. Égoutter l'eau par osmose inverse dan…

Discussion

Filtres de laine de verre ont été utilisés par plusieurs équipes de recherche de se concentrer 3,5,6 virus entériques humains à partir d'une variété de sources d'eau comme l'eau potable a terminé en 7, les eaux souterraines 8,9, 10 eaux de surface, eau de mer 11, des eaux usées 12, et ruissellement des terres agricoles 13. Nous rapportons ici les filtres sont également efficaces dans la concentration du virus de la grippe aviaire ai…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Nous tenons à remercier William T. Eckert pour raconter la vidéo. Développement du protocole de laine de verre a fait partie de l'eau du Wisconsin et de première instance de la santé pour les risques entériques (WAHTER étude), financés par des États-Unis EPA Grant STAR R831630. Échantillons de l'Alaska ont été recueillis par A. Reeves, A. Ramey, et B. Meixell avec le soutien financier de l'USGS. Toute utilisation des noms commerciaux, le produit, ou le cabinet est à des fins descriptives seulement et n'implique pas l'approbation par le Gouvernement des États-Unis.

Materials

Name of reagent or item Company Catalogue number
Hydrochloric acid Fisher Scientific A144-500
Sodium hydroxide Fisher Scientific BP359-212
Phosphate Buffered Saline
Sodium chloride
Potassium phosphate-dibasic
Potassium phosphate-monobasic

Fisher Scientific
Fisher Scientific
Fisher Scientific

BP358-212
BP363-500
BP362-500
Sodium hypochlorite i.e., household bleach The Clorox Co.  
Sodium thiosulfate, anhydrous Fisher Scientific S 475-212
Beef extract, desiccated Becton, Dickinson and Company 211520
Glycine Fisher Scientific G46-500
Oiled sodocalcic glass wool
Or
R-11 unfaced fiberglass insulation
Isover

Johns Manville
Bourre 725 QN


Polypropylene mesh Industrial Netting xN4510
2″x4″ Sch 80 PVC threaded pipe nipple Grainger 6MW35
2″ Sch 40 PVC cap Grainger 5WDW3
Male adapter nylon fitting (1/2″x1/2″) US Plastic Corp. 62178
Sample bottles for eluate- 1 liter Fisher Scientific 03-313-4F
60 mL syringe Fisher Scientific NC9661991
pH strips Whatman 2614 991
Prefilter, Polypropylene, 10 inch cartridge, 10 μm McMaster-Carr 4411K75
Prefilter housing Cole-Parmer S-29820-10

References

  1. US Environmental Protection Agency. Method 1623: Cryptosporidium and Giardia in Water by Filtration/IMS/FA. EPA 815-R-05-002. , (2012).
  2. Cashdollar, J. L., Dahling, D. R. Evaluation of a method to re-use electropositive cartridge filters for concentrating viruses from tap and river water. J. Virol. Methods. 132, 13-17 (2006).
  3. Lambertini, E. Concentration of enteroviruses, adenoviruses, and noroviruses from drinking water by use of glass wool filters. Appl. Environ. Microbiol. 74, 2990-2996 (2008).
  4. Spackman, E. Development of a real-time reverse transcription PCR assay for Type A influenza virus and the avian H5 and H7 hemagglutinin subtypes. J. Clin. Microbiol. 40, 3256-3260 (2002).
  5. Environment Agency. Optimisation of a new method for detection of viruses in groundwater. Report No. NC/99/40. , (2000).
  6. Vilaginés, P., Sarrette, B., Husson, G., Vilaginés, R. Glass wool for virus concentration at ambient water pH level. Water Sci. Technol. 27, 299-306 (1993).
  7. Vivier, J. C., Ehlers, M. M., Grabow, W. O. Detection of enteroviruses in treated drinking water. Water Res. 38, 2699-2705 (2004).
  8. Powell, K. L., Sililo, O. . Enteric virus detection in groundwater using a glass wool trap. In: Groundwater: Past Achievements and Future Challenges. , 813-816 (2000).
  9. Hunt, R. J., Borchardt, M. A., Richards, K. D., Spencer, S. K. Assessment of sewer source contamination of drinking water wells using tracers and human enteric viruses. Environ. Sci. Technol. 44, 7956-7963 (2010).
  10. van Heerden, J., Ehlers, M. M., Heim, A., Grabow, W. O. Prevalence, quantification and typing of adenoviruses detected in river and treated drinking water in South Africa. J. Appl. Microbiol. 99, 234-242 (2005).
  11. Vilaginés, P. Round robin investigation of glass wool method for poliovirus recovery from drinking water and sea water. Water Sci. Technol. 35, 445-449 (1997).
  12. Gantzer, C., Senouci, S., Maul, A., Levi, Y., Schwartzbrod, L. Enterovirus genomes in wastewater: concentration on glass wool and glass powder and detection by RT-PCR. J. Virol. Methods. 65, 265-271 (1997).
  13. Borchardt, M. A., Jokela, W. E., Spencer, S. K. Pathogen losses in surface water runoff from dairy manure applied to corn fields. , (2011).
  14. Deboosere, N. Development and validation of a concentration method for the detection of influenza A viruses from large volumes of surface water. Appl. Environ. Microbiol. 77, 3802-3808 (2011).
  15. Lambertini, E. Virus contamination from operation and maintenance practices in small drinking water distribution systems. J. Water Health. 9, 799-812 (2011).

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Cite This Article
Millen, H. T., Gonnering, J. C., Berg, R. K., Spencer, S. K., Jokela, W. E., Pearce, J. M., Borchardt, J. S., Borchardt, M. A. Glass Wool Filters for Concentrating Waterborne Viruses and Agricultural Zoonotic Pathogens. J. Vis. Exp. (61), e3930, doi:10.3791/3930 (2012).

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