Анион обмен метода на основе смолы, адаптированных к жидкости, продемонстрированную выборки на основе покушение Биоаэрозоль вирусов. При сочетании с течению молекулярной обнаружения, метод позволяет легким и чувствительных обнаружения вирусов из биоаэрозоли.
Этот протокол демонстрирует метод выборки настроить Биоаэрозоль на вирусы. В этой системе анион обмен смолы в сочетании с жидкого воздуха, покушение на основе выборки устройства для эффективной концентрации отрицательно заряженные вирусов от биоаэрозоли. Таким образом смолы служит дополнительной концентрации шага в рабочем Биоаэрозоль выборки. Нуклеиновые кислоты добыча вирусных частиц затем выполняется непосредственно из смолы обмен анион, с результирующей выборки, подходит для молекулярного анализа. Кроме того этот протокол описывает заказ Биоаэрозоль камеры, способные генерировать вирус Ладена биоаэрозоли под разнообразные условия окружающей среды и позволяющие непрерывный мониторинг экологических переменных, таких как температура, влажность, скорость ветра и массовой концентрации аэрозолей. Главным преимуществом использования этого протокола является повышенная чувствительность обнаружения вирусных, как оценивать через прямое сравнение в неизмененном обычного жидкого Импинджера. Другие преимущества включают возможность сосредоточиться отрицательно заряженные различных видов вирусов, низкая стоимость анион обмен смолы (~$0.14 на сэмпл) и простота использования. Недостатки включают неспособность оценить инфективности смолы адсорбированные вирусных частиц настоящего Протокола, и потенциально потребность в оптимизации жидких проб буфера используется внутри Импинджера.
Цель этого метода является обеспечение высокочувствительный Биоаэрозоль выборки платформы для облегчения молекулярной обнаружение отрицательно заряженные вирусов от биоаэрозоли. Микроорганизмов, в том числе вирусные частицы, могут выжить в биоаэрозоли для длительных периодов времени1. Биоаэрозоли могут путешествовать на относительно большие расстояния и поддерживать жизнеспособность и инфективности, о чем свидетельствует вспышка болезни легионеров, породивший от промышленных охладительных башен, расположенных на расстоянии 6 км от пострадавших лиц и в результате 18 погибших2. Косвенные передачи вирусов для людей при посредничестве биоаэрозоли может произойти в нескольких параметров и продемонстрировал норовирус вспышек в школах и ресторанов3,4. Аналогично Биоаэрозоль передачи вирусов может произойти в сельскохозяйственных параметры в фермах свиней и птицы, такие как с этот путь передачи, рассматривается как важный фактор в движении вирусов между производства зал5, 6 , 7 , 8 , 9.
Эффективное выборки вируса Ладена биоаэрозоли позволяет улучшить в быстрой диагностики и готовности к предотвращению вспышки, как показано в демонстрациях, в котором H5 от биоаэрозоли в живых животных были обнаружены вирусы гриппа рынков в Китае и Соединенные Штаты Америки10,11. Текущий Биоаэрозоль выборки технологии включают ряд различных частиц захвата принципов и может быть широко разделены на impingers, циклоны, ударных и фильтры12. Это выходит за рамки сферы охвата настоящего Протокола исчерпывающим образом охватывать все преимущества и недостатки этих платформ для выборки вирусов из биоаэрозоли; Однако можно отметить, что большинство этих устройств выборки не были оптимизированы для коллекции вирусы и бактериофаги13. Кроме того инфективности вирусных частиц часто негативно влияет, с жидким impingers, считается, что более эффективно, чем выборка устройств, таких как твердых ударных или фильтры14поддерживать вирусные инфективности. Однако недостатком жидкости покушение является целевой разрежающего эффект, который возникает потому, что вирусы собраны в относительно больших объемах (обычно каналов ≥20 мл) жидкости в сосуде сбора. Еще одним важным недостатком предполагает субоптимальные эффективность жидких impingers сконцентрировать частицы < 0,5 мкм в размер15. Однако эффективность захвата этих устройств может быть улучшена путем иммобилизации на твердой матрицы, как иммобилизация может повысить сохранность вирусных нуклеиновых кислот и вирусных инфективности16,17.
Ранее мы показали, что анион обмен смола является эффективным инструментом для захвата и концентрация вирусов из жидкого матриц, включая F-РНК бактериофагов, вирус гепатита А, человека аденовирус и ротавирусной18,19 ,20. Как это определено изготовителем, смола обмен анион, широко использовались в этой работе является смола обмен полистирола сильная база анион macroreticular в котором функционализированных четвертичные амины группы посредничества привлечения и захват анионов в жидкость средних21 . Следовательно обмен смолы анион ожидается захват вирусов с net отрицательные поверхности обвинения, включая многие кишечных вирусов, вирусов гриппа и других вирусов, касающихся здоровья населения и животных.
Текущий протокол включает в себя добавление анион обмен смолы для жидкого Импинджера. В этой системе смолы служит средней концентрации шаг для вирусных частиц, захваченных в Импинджера жидкости. Нуклеиновые кислоты может затем быть непосредственно этого eluted в небольших объемах, обеспечивая концентрированного образца для молекулярного анализа. Таким образом основным преимуществом этого метода является улучшение чувствительность обнаружения вирусных, главным образом за счет сокращения объема выборки. Кроме того, из-за присущего неспецифической захвата отрицательно заряженные вирусов, метод вряд ли применимо для обнаружения большого числа вирусов, представляющих интерес. Здесь метод продемонстрировал для вакцины против штаммов типа A и вирусы гриппа типа B и FRNA Колифаги мс2 (МС2). Впоследствии эти вирусы обнаруживаются с помощью стандартных qRT ПЦР-анализы как описано22. Конечного пользователя не следует ожидать сталкиваются с трудностями в выполнении этого метода, поскольку изменения в существующих в настоящее время оборудование не представляют собой серьезные нарушения обычного потока Биоаэрозоль отбора проб и анализа.
Этот протокол описывает метод для чувствительных вирусный захвата от биоаэрозоли, с использованием модифицированных жидкий impingers. Оптимизированный метод для обнаружения и количественного определения вирусной нагрузки в биоаэрозоли. Конкретные изменения, продемонстрировали здесь в?…
The authors have nothing to disclose.
Эта работа была поддержана финансирование из CDC/NIOSH высокие равнины межгорной центра сельскохозяйственных здоровья и безопасности (5U54OH008085) и Программа грантов оценки Колорадо Bioscience обнаружения (14BGF-16).
Escherichia coli bacteriophage MS2 (ATCC 15597-B1) | American Type Culture Collection | ATCC 15597-B1 | |
FluMist Quadrivalent | AstraZeneca | Contact manufacturer | Viral constitutents of this vaccine are subject to change on an annual basis |
CFX96 Touch Real-Time PCR Detection System | Bio-Rad | 1855195 | |
Primers and probes | Integrated DNA Technologies | NA | |
0.2 µM sterile filter | NA | NA | |
1 L pyrex bottles or equivalent | NA | NA | |
1 mL pipet tips | NA | NA | |
1 mL pipettor | NA | NA | |
50 mL serological pipet | NA | NA | |
PCR tubes | NA | NA | |
Pipet-aid or equivalent | NA | NA | |
QIAamp Viral RNA Mini Kit | Qiagen | 52904 | |
QuantiTect Probe RT-PCR Kit | Qiagen | 204443 | |
Amberlite IRA-900 chloride form | Sigma-Aldrich | 216585-500G | |
Phosphate buffered saline | Sigma-Aldrich | P5368-10PAK | |
Water (molecular biology grade) | Sigma-Aldrich | W4502-1L | |
Eppendorf DNA LoBind Microcentrifuge Tubes | ThermoFisher | 13-698-791 | |
Falcon 50 mL Conical Centrifuge Tubes | ThermoFisher | 14-432-22 | |
Falcon Polypropylene Centrifuge Tubes | ThermoFisher | 05-538-62 | |
SuperScript III Platinum One-Step qRT-PCR Kit w/ROX | ThermoFisher | 11745100 | |
SKC Biosampler 20 mL, 3-piece glass set | SKC Inc. | 225-9593 | |
Vac-u-Go sample pumps | SKC Inc. | 228-9695 | |
Collison nebulizer (6-jet) | BGI Inc. | NA | |
HEPA capsule | PALL | 12144 | |
Q-TRAK indoor air quality monitor 8554 | TSI Inc. | NA | |
Alnor velometer thermal anemometer AVM440-A | TSI Inc. | NA | |
SidePak AM510 personal aerosol monitor | TSI Inc. | NA | |
Bioaerosol chamber | NA | NA |