الكشف عن الفيروسات من بيوايروسولس استخدام الراتنجات التبادل شاردة

والغرض من هذا الأسلوب توفير منبر أخذ عينات بيوايروسول حساسة للغاية لتسهيل الكشف الجزيئي للفيروسات مشحونة سلبا من بيوايروسولس. الكائنات الحية الدقيقة، بما في ذلك الجسيمات الفيروسية، يمكن أن يعيش في بيوايروسولس لفترات طويلة من الزمن¹. بيوايروسولس يمكن السفر عبر مسافات طويلة نسبيا والحفاظ على الاستمرارية والعدوى، كما يدل على ذلك تفشي المرض المهلك التي نشأت من أبراج تقع على بعد 6 كم من الأفراد المتضررين التبريد الصناعي و أسفرت عن وفاة 18². يمكن أن يحدث في إعدادات متعددة الإرسال غير المباشر للفيروسات إلى البشر بوساطة من بيوايروسولس ولقد أظهر تفشي نوروفيروس في المدارس والمطاعم^3،4. وبالمثل، يمكن أن يحدث انتقال بيوايروسول من الفيروسات في إعدادات الزراعية كما هو الحال في مزارع الدواجن والخنازير، مع هذا الطريق انتقال حيث تعتبر عاملاً رئيسيا في انتقال الفيروسات بين مرافق الإنتاج^{5، 6 , 7 , 8 , 9}.

فعالة لأخذ العينات من بيوايروسولس محملة بالفيروس يسمح للتحسين في التشخيص السريع والتأهب لمنع اندلاع، كما هو مبين في المظاهرات في أي إتش 5 أسواق الإنفلونزا تم الكشف عن فيروسات من بيوايروسولس في الحيوانات الحية في الصين الولايات المتحدة^10،11. تقنيات أخذ العينات بيوايروسول الحالية تنطوي على عدد من المبادئ التقاط الجسيمات مختلفة، ويمكن تصنيف على نطاق واسع في إيمبينجيرس، والأعاصير، والرواطم، والمرشحات¹². وخارج نطاق هذا البروتوكول استفاضة وتغطي جميع مزايا وعيوب هذه المنابر لأخذ عينات فيروسات من بيوايروسولس؛ ومع ذلك، يمكن القول بأن غالبية هذه الأجهزة أخذ العينات لا يكون قد تم تحسين المجموعة من الفيروسات و bacteriophages¹³. وعلاوة على ذلك، العدوى الفيروسية الجسيمات تتأثر سلبيا غالباً، مع السائل إيمبينجيرس نظرت إلى الحفاظ على العدوى الفيروسية أكثر فعالية من أخذ عينات من الأجهزة مثل الرواطم أو مرشحات الصلبة¹⁴. ومع ذلك، عيب واحد من اصطدام السائل هو تأثير تمييع الهدف، الذي يحدث بسبب فيروسات يتم جمعها بكميات كبيرة نسبيا (عادة مل إيه تو زيرو) من السائل في وعاء جمع. عيب هام آخر ينطوي على كفاءة دون المستوى الأمثل من إيمبينجيرس السائلة تركيز جسيمات < 0.5 ميكرومتر في الحجم¹⁵. ومع ذلك، يمكن تحسين القبض على كفاءة هذه الأجهزة قبل التثبيت في مصفوفات الصلبة، التثبيت يمكن أن يعزز الحفاظ على الأحماض النووية الفيروسية والعدوى الفيروسية^16،17.

وقد أثبتنا سابقا أن راتنج تبادل شاردة أداة فعالة لالتقاط وتركيز للفيروسات من مصفوفات السائل، بما في ذلك bacteriophages والجيش الملكي النيبالي وفيروس التهاب الكبد الوبائي أ، إتش البشري وفيروس الروتا^{18،19 ،20}. كما حددتها الشركة المصنعة، راتنج تبادل شاردة المستخدمة في هذا العمل راتنج تبادل البوليستيرين شاردة قاعدة قوية ماكروريتيكولار فيها أمين رباعي فونكتيوناليزيد المجموعات جاذبية التوسط والقبض على الأنيونات في متوسط سائل²¹ . ونتيجة لذلك، يتوقع راتنج تبادل شاردة التقاط الفيروسات مع رسوم السطحية الصافية سلبية، بما في ذلك العديد من الفيروسات المعوية، وفيروسات الإنفلونزا وفيروسات أخرى ذات صلة بالصحة العامة والحيوانية.

البروتوكول الحالي ينطوي على إضافة راتنج تبادل شاردة إلى مرطام سائلة. في هذا النظام، الراتنج بمثابة خطوة تركز ثانوي للجسيمات الفيروسية في السائل مرطام. يمكن ثم التيد الأحماض النووية مباشرة بكميات صغيرة، توفير عينة مركزة للتحليلات الجزيئية. وهكذا، والميزة الرئيسية لهذا الأسلوب هو التحسن الذي طرأ على حساسية الكشف عن الفيروس، أساسا من خلال تخفيض حجم العينة. بالإضافة إلى ذلك، بسبب الاستيلاء غير محدد الأصيل المشحون سلبا على فيروسات، الأسلوب المرجح المطبقة للكشف عن عدد كبير من الفيروسات للفائدة. ويتجلى الأسلوب هنا، لسلالات لقاح من نوع A وفيروسات الإنفلونزا نوع B و coliphage فرنا MS2 (MS2). بعد اكتشاف هذه الفيروسات باستخدام فحوصات بكر qRT القياسية كما هو موضح سابقا²². لا ينبغي أن تتوقع المستخدم نقطة النهاية تواجه صعوبات في أداء هذا الأسلوب، لأن إدخال تعديلات على القائمة حاليا لا تشكل معدات اختلالات كبيرة في تدفق التقليدية بيوايروسول أخذ العينات والتحليل.