Summary

Glaswol Filters voor Concentreren op waterbasis Virussen en Landbouw zoönotische pathogenen

Published: March 03, 2012
doi:

Summary

Glaswol filters zijn gebruikt om virussen te water te concentreren door een aantal onderzoeksgroepen over de hele wereld. Hier laten we een eenvoudige aanpak voor het construeren van glaswol filters en demonstreren van de filters zijn ook effectief te concentreren op waterbasis virale, bacteriële en protozoa ziekteverwekkers.

Abstract

De belangrijke eerste stap in de evaluatie pathogeen niveaus in vermoedelijk verontreinigde water is concentratie. Concentratie methoden zijn vaak specifiek voor een bepaalde ziekteverwekker groep, bijvoorbeeld US Environmental Protection Agency Method 1623 voor Giardia en Cryptosporidium 1, wat betekent dat meerdere methoden zijn vereist als de bemonstering programma is gericht op meer dan een pathogeen groep. Een ander nadeel van de huidige methoden is het materiaal kan gecompliceerd en duur, bijvoorbeeld de methode met de VIRADEL 1MDS filterpatroon voor het concentreren virussen 2. In dit artikel beschrijven we hoe u glaswol filters te construeren voor het concentreren van water ziekteverwekkers. Na elutie filter, het concentraat vatbaar is een tweede concentratiestap, zoals centrifugeren, gevolgd door pathogenen detectie en telling van culturele of moleculaire technieken. De filters hebben een aantal voordelen. De bouw is gemakkelijk en de filters kunnen worden gebouwd om eenny grootte om te voldoen aan specifieke eisen bemonstering. Het filter onderdelen zijn niet duur, waardoor het mogelijk is om een ​​groot aantal monsters te verzamelen zonder ernstig impact van een project budget. Grote steekproef volumes (100s tot 1.000 s L) kan worden geconcentreerd afhankelijk van de snelheid van de verstopping van monster troebeling. De filters zijn zeer draagbaar en met een minimum aan apparatuur, zoals een pomp en flowmeter, kunnen ze worden uitgevoerd op het gebied voor het bemonsteren van afgewerkte drinkwater, oppervlaktewater, grondwater, en agrarische afvoer. Tenslotte glaswol filtratie effectief voor het concentreren van een aantal pathogeen type dat slechts een methode nodig. Hier doen we verslag van filter effectiviteit in zich te concentreren op waterbasis menselijke enterovirus, S almonella enterica, Cryptosporidium parvum, en aviaire influenza virus.

Protocol

1. Voorbereiden van de glaswol Voor en na het maken van elke partij van filters, steriliseren het werkgebied met 10% bleekwater oplossing. Trek handschoenen en een schort. Steriliseren emmer autoclaaf bij 121 ° C en 15 psi gedurende ten minste 20 minuten. Plaats de glaswol in de steriele emmer. Verzadig de glaswol met omgekeerde osmose water en laat inwerken gedurende 15 minuten. Tap het omgekeerde osmose water uit de emmer. Verzadig de glaswol met 1 M HCl en laat inwe…

Discussion

Glaswol filters zijn gebruikt door verschillende onderzoeksteams 3,5,6 voor de menselijke enterische virussen concentreren van een verscheidenheid van waterbronnen, zoals afgewerkt drinkwater 7, het grondwater 8,9, het oppervlaktewater 10, zeewater 11, afvalwater 12 en agrarische afvoer 13. Hier beschrijven we de filters zijn ook effectief te concentreren aviaire influenza-virus en de bacteriële en protozoa pathogenen Salmonella enterica</…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Wij danken William T. Eckert voor het vertellen van de video. De ontwikkeling van de glaswol protocol maakte deel uit van de Wisconsin water en gezondheid Trial voor Enteric's (WAHTER Study), gefinancierd door de Amerikaanse EPA STAR Grant R831630. Alaska monsters werden verzameld door A. Reeves, A. Ramey, en B. Meixell met financiële steun van USGS. Elk gebruik van de handel, product of bedrijf namen is voor beschrijvende doeleinden en impliceert geen goedkeuring door de Amerikaanse overheid.

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).

Play Video

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).

View Video